一种新型多电平SVPWM控制策略的研究

随着H桥逆变器电平数的增加,其空间矢量调制算法(SVPWM)也越来越复杂。提出一种任意电平H桥逆变器的SVPWM算法,通过等效矢量变换,可将两电平逆变器中合成参考矢量的电压矢量及其作用时间推广到任意电平。以三电平和五电平H桥级联型多电平变换器为控制对象,对该算法的正确性进行了仿真验证。     

基于DSP的单相桥式级联逆变器SPWM的研究

级联型多电平逆变器拓扑及其控制策略的研究和实现是当前高压大功率电能变换器实现的重要环节。文章介绍了2H桥级联五电平逆变器的主电路,采用了载波相移PWM法对其控制,分析了电路的工作原理和控制规则,推导出了输出电压的解析表达式;采用TI公司DSP芯片TMS320F2812控制器设计实现了控制电路。对2H桥级联型五电平逆变器的输出电压波形和频谱的实验分析结果验证了理论分析的正确性,证明了控制方法的正确性和DSP实现载波移相技术的便捷性。     

三电平逆变器改进型SVPWM研究与实现

针对传统三电平逆变器SVPWM控制策略所存在计算量大,编程实现难度大等问题,本文提出一种改进型的SVPWM算法,该算法的主要思想是将n电平数的逆变器降阶成n-1电平数的逆变器控制方式,实现对其控制,大大简化了计算量。在MATLAB平台上搭建了三相二极管钳位型三电平逆变器改进型SVPWM仿真模型,进行相关仿真实验;采用TMS320F2812作控制器实现了降阶SVPWM调制,实物实验波形和仿真实验结果,都验证了控制策略的可行性和有效性。     

三相H桥级联逆变器的错时采样单周期控制策略

针对三相H桥级联逆变器提出一种单周期控制策略,推导了各逆变单元开关的占空比计算公式,指出可通过控制开关的占空比使每个开关周期中开关变量的平均值等于或正比于控制参考量;为了增加级联逆变器输出电压的电平数,提出将错时采样技术应用于级联逆变器单周期控制策略的方案,即将各逆变单元的采样时间依次错开。仿真结果验证了错时采样单周期控制策略用于三相H桥级联逆变器的可行性,且该控制策略可使逆变器的输出电压具有较小的谐波含量,且响应快速,鲁棒性强。     

级联式多电平逆变器三角载波移相控制的研究

级联式多电平逆变器因其具有众多的优点,在高压变频调速领域中得到广泛应用.三角载波移相控制是级联式多电平逆变器常用的控制算法,在介绍级联式多电平逆变器的基础上,详细分析了三角载波移相控制方法的原理,在Matlab/Simulink仿真环境下对级联式多电平逆变器进行了仿真,并给出了TMS320C2812 DSP实现逆变系统的数字化控制方案,利用FPGA与DSP结合的方式实现多路SPWM脉冲对功率单元级联式逆变器进行控制.仿真和实验结果论证了FPGA与主控制器结合实时产生多路脉冲的可行性,验证了基于_二角载波水平移相级联式多电平逆变器具有优良的输出特性.     

五电平逆变器双波段SHEPWM控制方法研究

将能拓宽多电平逆变器调制比的SHEPWM方案与Walsh变换相结合,提出了一种五电平逆变器双波段SHEPWM控制方法;分析了傅里叶级数变换下的多电平多波段SHEPWM电压波形,归纳出了各波段模式下SHEPWM非线性方程组的一般形式;并利用Walsh变换将非线性方程组转换为易解的分段线性方程组,从而达到简化计算过程和拓宽调制比的目的。以五电平H桥级联逆变器为例,给出了A,B波段模式下的Walsh函数分段线性方程组,并通过实验验证了五电平逆变器双波段SHEPWM控制方法的正确性及可行性,为实现SHEPWM控制技术的在线运算及实时控制奠定了基础。     

新型不对称三电平四桥臂Z源逆变器的SVPWM算法

为了简化三电平逆变器结构,提出了一种新型不对称三电平四桥臂Z源逆变器拓扑结构。与常规对称三电平四桥臂Z源逆变器相比,减少了功率器件的数量,且无需二极管或电容进行箝位,结构简单,有效降低三电平Z源逆变器的成本。针对不对称三电平拓扑结构的逆变器在进行空间矢量调制时因开关矢量缺失,无法通过冗余矢量进行中点电位控制的问题,根据Z源特有的上下直通状态对中点电位的影响,提出了一种基于abc坐标系下的不对称三电平四桥臂逆变器最优SVPWM控制策略,通过控制上下直通时间,在实现直流升压的同时有效抑制了中点电位的偏移。仿真验证了该方法的可行性和有效性。     

基于SVPWM分解的多电平逆变器控制算法研究

随着电气自动化的发展,多电平逆变器在大功率变频器领域得到大量应用.针对多电平逆变器控制要求较高、基本空间矢量很多、SVPWM调制算法具有较大的复杂性问题,提出了一种分解为两电平SVPWM的简化算法.以二极管钳位式(NPC)三电平逆变器为对象,介绍了三电平SVPWM的拓扑结构、工作原理及SVPWM控制算法,并给出了Matlab/Simulink环境下的仿真建模,结果分析证实了该算法的可行性.     

用于多电平逆变器的多载波PWM技术的研究

介绍了2H桥级联电路结构,研究和分析了用于多电平逆变器的三种不同的多载波PWM调制策略,并分析了逆变器侧输出电压频谱。在上述调制策略基础上结合多参考波调制方法,采用新型的多参考波和多载波的PWM技术,在Matlab/Simulink环境下构建了PWM调制模型。仿真结果与典型的多载波PWM策略结果的比较显示,新型的多载波控制方法能够小幅减小总谐波的失真率(THD),改善了输出电压频谱。     

基于SVPWM的三电平中点钳位型逆变器的研究

在介绍三电平中点钳位型逆变器SVPWM控制策略基础上,本文结合DSP和FPGA各自的优点,设计了基于FPGA和DSP的中点钳位型三电平逆变器。并对SVPWM的控制策略进行了实验研究,得出了相电压、线电压和电流波形,实验结果表明了三电平NPC逆变器SVPWM方法的有效性。     

单元串联多电平逆变器PWM方法的分析与研究

本文分析了逆变单元多电平串联结构逆变单元的工作模式，介绍了几种常用的PWM控制方法，以六单元串联多电平逆变器为例对其中三种多电平PWM方法进行了比较研究，从中得出多电平载波PWM控制方法输出电压波形dv/dt较小．总谐波含量也较低，最适合用于单元串联多电平逆变器的PWM控制。     

级联变频器输出性能与载波移相量关系研究

载波移相PWM(CPS-SPWM)技术应用于级联型多电平变频器时,可在较低器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,从而改善其输出性能。目前载波移相量存在2π/N和π/N两种方式,且对不同级联数目的变频器输出有不同影响。为此,以载波移相技术的理论分析为切入点,研究了H桥级联型变频器输出性能与载波移相量的关系,2π/N移相方式对应的输出电压电平数在级联数是奇数情况下为2N+1,偶数情况下为N+1。而π/N移相方式不论级联数目奇、偶,对应的输出电压电平数均为2N+1。通过建立仿真模型及搭建实验平台加以验证,根据实验结果从谐波分析角度得出,π/N较之2π/N移相方式具有明显优越性及良好的谐波特性,目前π/N移相方式已成功应用于某水泥公司窑头风机变频系统并取得良好经济效益。     

串联H桥多电平逆变器特定谐波控制组合法

针对串联H桥多电平逆变器输出阶梯电压波形中存在低频谐波的问题,提出了一种特定谐波控制组合法。该方法以梯形波调制为基础,利用等面积法原理和谐波注入组合法,通过简单的三角公式递推计算获得实现特定谐波消除的开关导通角,并对开关导通角进行优化,从而实现谐波抑制。以三相九电平串联H桥逆变器为例,进行了仿真和实验,结果验证了该方法的可行性和有效性。     

基于自抗扰控制技术的高压大功率异步电机矢量控制系统

异步电机是一个非线性、多变量、强耦合系统。针对异步电机的特点,设计了一种新颖的高压大功率异步电机矢量控制系统。利用自抗扰控制技术,设计了速度控制器和转子磁链控制器。通过速度控制器对负载扰动进行估计和补偿,消除了负载扰动可能带来的稳态跟踪误差。采用级联型多电平逆变器给异步电机供电,逆变器的开关信号利用载波移相脉宽调制方法生成。仿真结果表明：系统不仅具有良好的动态和稳态性能,而且对负载及系统参数扰动具有较强的鲁棒性。     

基于循环路径的级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统

传统控制级联多电平逆变器的频率偏差较大，性能不稳定。为此，设计一种级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统。在调频盲卷积开发平台的基础上，协调母线电容大数据采集器及均衡控制器的连接方式，完成新型系统的硬件运行环境搭建。利用线性聚类控制程序中的目标节点，移植调频盲卷积的协议栈及规划大数据的循环路径，完成新型系统的软件运行环境搭建，实现基于循环路径的级联多电平逆变器母线电容波动均衡控制系统的搭建。对比试验结果表明，与传统系统相比，应用均衡控制系统后，时域、频域调频波仿真波形的控制有效性均能达到65%以上。     

多电平变换器拓扑结构的发展与现状

本文介绍了多电平变换器拓扑结构的发展和现状,以及实现多电平变换器的基本电路,包括二极管箝位型、飞跨电容型、级联型、通用型、直流源级联型、变压器级联型等,列出了它们的基本电路拓扑图,同时对拓扑图进行了简单的分析,总结了各种拓扑结构的特点。最后,对多电平变换器的发展方向提出了看法。     

基于级联H桥逆变器的SVG直流侧电压控制策略

SVG在柔性交流输电中得到广泛应用,其主要缺点之一是各功率单元直流侧的电压不平衡。论文基于功率单元的数学模型和瞬时无功功率理论,深入研究了功率单元电压平衡控制策略。在坐标变换中,取电流矢量为d轴,控制输出电压的直轴分量就可以保持直流侧电压平衡。根据功率平衡原理,提出了控制器的设计计算方法。仿真结果验证了该方法的正确性。     

Simulation modelling and analysis of modular cascaded multilevel converter based shunt hybrid active power filter for large scale photovoltaic system interconnection

Modular multilevel inverters are promising candidates for next generation of efficient, robust and reliable inverters in large scale photovoltaic system. A modular cascaded multilevel inverter based shunt hybrid active power filter (SHAPF) for three phase grid-connected large scale PV systems is represented in this paper. The main contribution of this paper is to model and control of grid interfaced large scale photovoltaic system with embedded hybrid active power filter functions. In proposed system, the features of hybrid active power filter have been amalgamated in the control circuit of the voltage controlled voltage source inverter interfacing the photovoltaic system to the grid. As a result, the same inverter part of SHAPF is utilized to inject power generated from photovoltaic source to the grid and also to act as hybrid active power filter to compensate harmonics and reactive power demand. With using compensation ability, the grid currents are sinusoidal and in phase with grid voltages. The whole system is modeled in PSCAD/EMTDC. The simulation results are demonstrated to verify the operation and the control system of the proposed system.