基于三电平逆变器的静止辅助电源系统

概述了城市轨道交通车辆辅助系统随着电力电子器件的发展而演变的过程 ,并介绍了辅助电源系统的主要构成。叙述了三电平逆变器与两电平逆变器的区别 ,给出了基于三电平逆变器辅助电源的仿真波形 ,最后结合目前国内情况对辅助系统提出了一些建议。     

基于复合控制的三电平逆变器驱动PMSM的MPTC

针对三电平逆变器驱动永磁同步电机(PMSM)系统,提出基于复合控制的模型预测转矩控制策略(MPTC)。为减小转矩和磁链脉动,提高系统的控制性能,给出系统的MPTC方法。为克服扰动负载转矩的影响、增强系统的鲁棒性,分别设计负载扰动扩展观测器和基于幂函数的滑模转速调节器,在此基础上构造出复合控制器。通过对比基于PI转速调节器的三电平逆变器驱动系统与基于复合控制的三电平逆变器驱动系统,所提出的基于扰动负载观测器与改进滑模趋近律的复合控制策略能使PMSM稳定高效运行,并减小转矩脉动和三相定子电阻电流的THD值。仿真结果验证该方法控制的电机系统可稳定运行,进而验证该策略的正确性和有效性。     

基于小波神经网络的单相三电平逆变器谐波检测

本文采用小波神经网络（Wavelet Neural Network,WNN）算法对时变谐波信号进行检测。利用Harr小波对谐波信号的幅值和相角进行逼近;将小波对信号的自适应时频分割特性引入神经网络,提高神经网络的逼近和收敛速度;给出网络参数的选定方案;确定网络的训练算法。在MATLAB/SIMULINK环境下对该算法进行仿真,与传统的小波算法比较,该算法不仅可行,而且精确度得到提高。     

基于电流矢量的三电平逆变器死区补偿策略

为避免直流侧电容的直通,需在功率器件驱动信号上载入必要的死区时间,但随之导致电压电流的畸变。针对上述问题,对三电平逆变器的死区效应展开理论分析,提出一种基于电流矢量的三电平逆变器死区补偿策略。通过分析三电平逆变器的开关切换序列和换向过程,得出在不同电流极性情况下的误差电压矢量。为解决传统策略需检测电流的弊端,研究根据电流幅值自适应设置死区时间,由此补偿矢量可转换为d-q坐标系下的直流分量,跟随电流矢量进行同步旋转。该策略可避免因各种扰动导致的电流过零时的误补偿,并有效改善电流波形。最后,通过基于TMS320F28335控制器的三电平逆变器实验样机,验证所提控制策略的正确性和有效性。     

三相并网逆变器的键合图模型实现

三相并网逆变器中功率开关器件具有很强的混杂特性,传统的建模方法难以精确描述其动态性能。文章从能域角度出发,建立了三相电压型PWM并网逆变器的键合图模型,并在20-sim软件上进行了仿真试验,仿真结果验证了该模型的准确性和有效性。     

基于LabVIEW的柴油机状态监测系统

开发了基于LabVIEW的柴油机状态监测系统。分析了监测系统的各个组成部分。采集了发动机的振动信号,采用统计分析法、信号处理方法对柴油机进行状态监控,为发动机的运行状况提供依据。监视系统具有友好界面,便于使用的特点。     

基于下垂控制的三电平逆变器并联技术仿真研究

文章针对下垂控制技术进行分析,将下垂控制技术应用于三电平逆变器并联系统,对并联逆变器系统中频率偏差(有功环流)、幅值偏差(无功环流)特性进行了研究。最后通过仿真验证基于下垂控制策略的逆变器并联系统的运行效果,结果表明,下垂控制技术能较好地协调微电网中逆变器并联运行时的功率分配及电压稳定。     

基于SHEPWM与MPC混合控制的三电平逆变器研究

特定谐波消除法(SHEPWM)应用于大功率并网逆变器能在降低开关频率的同时有效降低谐波,然而SHEPWM依然存在动态响应慢的问题。针对这一问题,提出一种适用于三电平并网逆变器的改进SHEPWM策略,稳态时采用SHEPWM策略,而在动态过程中采用模型预测控制(MPC),以实现快速的动态响应。分析研究2种调制策略的切换条件和方法,实现平滑切换。通过实验研究验证所提出方案的有效性和实用性。     

基于IWO-PSO混合算法的三电平逆变器SHEPWM仿真研究

针对传统粒子群优化(PSO)算法在求解三电平逆变器选择谐波消除脉宽调制(SHEPWM)技术的非线性超越方程组时存在局部收敛、收敛速度慢且计算精度不高的问题,提出了一种基于入侵杂草优化和粒子群优化混合算法(IWO-PSO)的SHEPWM方程组计算方法,该混合算法结合IWO算法的广度和PSO算法的深度,通过合理选择算法参数,有效地解决了计算结果局部收敛和收敛速度慢的问题,并以三电平中点箝位型(NPC)逆变器为例,利用Matlab/Simulink进行仿真试验。结果表明,IWO-PSO算法可行、有效,实现了三电平NPC逆变器在线SHEPWM控制。     

基于补偿前馈电压控制的三电平逆变器研究

考虑到光伏并网逆变后存留的高频谐波对LCL滤波中参数固定的电容及电感产生谐振作用,该文引入三电平逆变器,一方面可在输出端保证谐波含量低、电压的波形更加接近正弦波以降低滤波器中电容和电感串联谐振的可能,另一方面也为可在电流进入电容前而对系统做出相应的动作。该文比较传统电流内环控制策略,改进电压前馈的控制策略,提取逆变器输出端输出的电流对电压进行补偿,通过设计滤波器参数搭建模型及进行仿真得到结果表明其有效的抑制谐振,并可同时提高电网电流和电压的稳定性,有效地抑制电网电压谐波对网侧电流的影响。     

一种基于Z源三电平逆变器的SVPWM算法研究

采用单Z源逆变器结构可以实现逆变器输出电压的升高。提出一种基于三电平单Z源逆变器的空间矢量脉宽调制策略,在矢量区域判断、发生顺序确定、合成时间计算的的基础上,阐述了直通矢量的插入策略。通过插入适当的直通矢量,实现了输出电压的升高,得到具有良好伏秒特性的逆变器输出波形。通过仿真分析,验证了相应理论控制算法的正确性。     

基于LabVIEW的风机叶片状态监测系统

作为风能的主要利用方式,风力发电对解决能源危机和环境问题有着重要的意义。然而,由于风力发电机工作环境恶劣,风机叶片容易出现各种故障。因此,对其搭建在线状态监测与故障诊断系统,监测叶片运行状态,对叶片异常情况及时报警,具有极大的工业应用价值。本文基于LabVIEW搭建了一种叶片加速度振动信号的风机叶片状态监测系统。该系统能够实现对叶片振动信号显示、分析、存储及故障报警等功能。     

320 kW组串式光伏逆变器的IGBT模块解决方案研究

组串式光伏逆变器的单机功率密度不断攀升。为应对高功率密度的技术趋势,针对320 kW组串式光伏逆变器,提出了基于全新的EasyPACK 4B封装技术的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块方案。该方案基于有源中点钳位(ANPC)拓扑结构,IGBT选择芯片类型时,可采用英飞凌科技股份有限公司最新推出的950V S7或950V L7芯片,推荐采用指定的脉冲宽度调制(PMW)策略。为实现逆变器更高的能量转换效率,ANPC拓扑结构内部的IGBT、外部的IGBT分别采用不同特性的芯片,钳位二极管使用SiC肖特基二极管。创新型的EasyPACK4B封装技术通过优化芯片布局及换流路径,单个IGBT模块就可以实现一个逆变桥臂的功能。仿真验证结果表明：基于该IGBT模块方案的组串式光伏逆变器的功率能够达到业界最高的逆变器功率320 k W,且所需模块数量仅为传统IGBT模块方案的一半,并在不同工况下IGBT模块的效率均可达到99%以上,适用于大功率组串式光伏逆变器的技术需求。     

基于LabVIEW的光伏电站发电设备温度监测系统

介绍了基于LabVIEW软件开发平台设计的一套先伏电站发电设备温度实时监测系统.系统通过时光伏组件温度和环境温度的监测,不仅能为先伏电站安全稳定运行提供保障,还能为光伏发电量的预测提供依据;系统还可以实时监测防雷汇流箱、并网逆变器和变压器的温度、变压器运行状态、故障信息等,及时掌握工作现场发电设备运行情况,从而有效降低...     

三电平光伏并网逆变器低电压穿越的控制策略

为满足光伏逆变器并网要求,针对电网电压在对称跌落和不对称跌落情况,分别采用不同的低电压穿越控制策略。当发生对称跌落时,封锁电压外环,电流内环给定指定值;当发生不对称跌落时,采用电压前馈算法有效抑制跌落瞬间的电流冲击;快速的正负序分量提取和精确的电网电压同步信号,保证控制信号提取的实时性;抑制负序电流分量,保持三相电流平衡并动态调节无功电流输出,满足无功支撑要求;有源阻尼控制将保证系统的稳定运行。基于10 k W三电平光伏并网逆变器,进行Matlab/Simulink仿真和现场实验。结果表明,控制策略能有效抑制并网电流的瞬间冲击并具有较高的正弦度,从而保证在电网发生跌落期间的安全穿越。     

磁悬浮列车补偿系统IGBT相模块故障分析

补偿系统包括滤波器和补偿器,用于消除高次谐波和补偿无功功率,但补偿变频器绝缘栅双极型晶体管(IGBT)相模块故障率较高,影响了补偿系统的工作效果。通过几年的分析和测试,从设备环境如通风、温度、湿度等外部条件,以及部件内部故障情况等方面分析探究,发现是由于IGBT相模块的部件和对应的底板间分层,从而导致短路故障;而造成分层的原因是变频器风扇开断自动控制的滞后性造成了底板处温度波动范围增大。改进后,将风扇设置改为持续工作状态,以消除不利的温度条件。     

改进子模块电压均衡控制的模块化多电平逆变器控制策略

针对模块化多电平逆变器(MMC)子模块电容电压的稳定情况将直接影响其工作性能的特点,对已有的MMC子模块均压控制策略进行改进,在四模块单相MMC基础上利用仿真软件Matlab/Simulink进行了仿真,并在以TMS320F2812为核心的控制平台上进行了实验验证,仿真及实验结果证实了改进子模块电压均衡控制策略的有效性和准确性。     

基于LabVIEW发动机缸内爆发压力监测系统

发动机缸内爆发压力监测系统,是以发动机缸内爆发压力数据采集及处理过程为研究对象,以LabVIEW图形化编程软件为开发平台,通过自主编程而设计的一套试验测试系统。系统可实现发动机缸内爆发压力数据的实时和可靠采集、分析、报告输出。     

新能源并网三电平逆变器并联系统中点电位平衡及环流抑制

虽然三电平并网逆变器并联系统可以提高功率等级,但存在中点电位不平衡及零序环流问题。文章在分析中点电位波动及零序环流产生机理的基础上,提出了基于双调制波载波脉宽调制(DWMPWM)配合零序环流控制器的综合调制算法。通过PI闭环控制零序环流,将所得到的偏置量注入到调制波之中,并将每相调制波进行正负分解得到两组调制波,增加了零状态占空比的调节自由度,解决了零序环流问题和高调制度及任意功率因数范围内的中点电位不平衡问题;无须进行空间矢量调制(SVPWM)的复杂矢量计算,算法更为简单。在Simulink和RTDS中分别搭建了仿真模型,仿真结果表明,采取双调制波载波配合环流控制器综合调制算法,可以快速地使中点电位趋于平衡,有效抑制零序环流。文章所提算法可用于解决高电压、大功率新能源并网三电平逆变器并联系统中点电位平衡问题及零序环流问题。     

光伏并网NPC三电平逆变器调制算法研究

与传统两电平逆变器相比较,三电平逆变器因输出状态增多,具有动作频率低,开关损耗小,谐波含量少等优点。文中采用NPC三电平逆变器拓扑结构,将60°坐标系下的SVPWM调制算法应用于光伏并网逆变器系统中,算法简洁,易于控制。Matlab/Simulink仿真和实验结果均表明理论分析的正确性以及光伏逆变系统的良好性能,可有效提高交流侧的功率因数,改善并网逆变器的电能质量。