级联型多电平逆变器THD最小控制

以最少模块数级联型多电平逆变器为研究对象,在分析其输出波形特性的基础上,得出了模块功率器件开关角与逆变器输出电压总谐波畸变率THD的关系,进而提出了控制器件开关角以实现级联型多电平逆变器最小THD控制的策略,并利用求解带不等式约束的最优化方法得到了最小THD控制角。将该控制策略与高频调制策略进行了比较,比较结果说明,采用该策略可明显降低输出电压的总谐波畸变率,且有利于级联型多电平逆变器的高频应用。以工作频率为100kHz的多电平逆变器为例,通过仿真和实验验证了该方案在高频应用的可行性。     

采用波形合成法的级联型多电平逆变器谐波控制

为改善级联型多电平逆变器输出电压波形质量,对通过控制逆变单元开关角实现级联多电平逆变器谐波控制的方法进行了分析研究。针对解方程组法消除特定谐波中高次多变量方程组难于求解的问题,提出了一种波形合成消除特定谐波的方法。利用此方法可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角。依据理论计算结果进行的例证演示列出了开关角所有可能的取值情况,说明通过逆变器开关角的选择可同时实现输出电压中特定谐波的消除及基波幅值的调节。仿真与实验结果验证了该方法的可行性。     

级联型多电平逆变器中的谐波控制

级联型多电平逆变器中,逆变器模块单元数越多,输出波形质量越好,但模块数的增加也同时意味着成本的增加.本文分析了最小模块单元数级联型多电平逆变器在高频应用中的谐波控制问题.通过求解器件开关角方程,给出了模块电源电压比值不同时开关角的选择范围及输出电压基波幅值的调节范围,并依据输出电压谐波畸变率与基波幅值关系,总结了模块电源电压比值的选择原则.仿真与实验结果证明了理论研究的正确性与可行性.     

基于复合控制的新型5电平逆变器的研究

本文分析了一种新型单相不对称5电平逆变器拓扑结构和调制方法,提出了一种负载电流和输出电压前馈的复合控制。此控制器能很好的抑制非线性负载情况下的电压畸变率,同时不要求提供精确的参数,并且设计方法简单方便。最后通过仿真和实验验证了复合控制的可行性。     

级联多电平H桥逆变器的同相层叠型SPWM脉冲分配方法

提出一种适用于级联H桥逆变器的新型同相层叠(IPD)型正弦脉宽调制(SPWM)脉冲分配方法。根据多电平级联H桥的一般模型,分析了功率不平衡的产生原因,引入功率失衡度的概念,推导出新型IPD型SPWM脉冲分配原理。该方法将各H桥单元的触发信号进行周期轮换,经过3/4个输出周期便可实现功率平衡,而且保证了线电压的波形质量,具有比载波移相(CPS)法更低的总谐波畸变率。以7电平级联H桥逆变器为例,仿真和实验结果证明了所提新型IPD型SPWM脉冲分配方法的可行性以及理论分析的正确性。     

级联H桥多电平逆变器的新型SHEPWM开关方案

级联H桥多电平逆变器因其不存在电容电压均压问题,且各单元结构相同,易于模块化和扩展,具有电压冗余等特点,而得到了广泛应用。此处针对其多波段调制模式及特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)传统开关方案存在功率不平衡问题,提出一种新的开关方案,该开关方案利用相电压冗余性,调整B,C波段模式调制下各单元电平输出。新开关方案使各波段输出功率更均衡,理论分析和实验验证了该开关方案相对传统方案的优越性,对级联型多电平逆变器具有一定的实际意义。     

级联多电平逆变器最优SPWM控制策略及其功率均衡方法

基于双傅里叶分析方法研究了应用于多电平逆变器现有的几种SPWM控制策略,比较得出输出线电压谐波最优的控制策略.针对级联多电平逆变器要求各单元均分负载功率,对最优SPWM控制策略进行了改进,改进后的最优SPWM控制策略在不影响输出电压的波形质量的同时保证了功率均衡,仿真分析和实验结果证明了理论分析的正确性.     

一种差分对称型五电平逆变器拓扑及分析

大多数多电平逆变器通过前级结构产生不同水平的电压,后级连接到H桥臂以改变输出电压的方向。由于H桥谐波成分高,并且增加了成本,故提出一种差分对称型五电平逆变器。该逆变器拓扑结构对称、控制简单、谐波低,不需要额外的桥臂来改变输出电压的方向,其本身既能产生多个电平又能改变输出电压方向。此外,该逆变器在一个运行周期中,电容均只有一个模态放电,因此电容充电时间大于放电时间,故有足够的能量供给负载。利用MATLAB/Simulink对所提逆变器进行了仿真分析,并搭建了样机进行试验验证,仿真和试验结果与理论分析一致,证明了所提逆变器的有效性。     

多电平逆变器并网功率因数双重校正技术

针对电网电压相位跟踪、直接功率控制等逆变器并网控制技术,存在实时性差、参考电流不准确,功率因数低,总谐波畸变率(THD)高等缺点。提出了一种多电平逆变器并网功率因数双重校正技术,即通过逆变器输出侧电压和电流的相位差(即功率因数自校正)与逆变器输出侧电流和电网电压之间的相位差(即功率因数他校正),双重校正来实现逆变器的单位功率因数并网。用直接相位比较法测量相位差,并采用易于数字实现的空间矢量调制(SVPWM)算法。通过MATLAB/Simulink仿真,验证了控制方法的有效性。     

多包络线谐振软开关逆变器控制策略

为了满足光伏微型逆变器高功率密度、高性能、低总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)的要求,文中基于临界电流模式提出一种多包络线谐振软开关逆变器控制策略,通过进行开关管的分时控制达到平衡电感电流上升下降时间的目的,从而缓解过零点畸变。随后,详细介绍多包络线谐振软开关逆变器控制策略的工作模态,并从软开关、开关频率、开关管损耗与逆变效率、过零点畸变程度等方面与传统临界电流模式进行对比分析。为验证控制策略的有效性,文中基于PSIM搭建了500 W谐振软开关单相全桥逆变器进行开环仿真验证。仿真结果表明,与传统的单极性临界电流模式相比,多包络线临界电流模式可以有效优化过零点问题,能够滤除谐波、降低THD,并且实现零电流开关(zero current switch,ZCS)和全部开关管的零电压开关(zero voltage switch,ZVS)。     

面积等效原理的新型多电平变换器控制算法

提出一种新型的面积等效多电平控制算法,并应用到级联五电平和七电平变换器中,使输出波形最大程度等效于正弦波,并具有较小的总谐波畸变率.通过数学分析和实验仿真结果可以看出.该控制技术是可行的,与指定消谐波(SHEPWM)策略比较的结果证明了该控制技术是行之有效的,并可以用于其他级联多电平变换器中.     

特定消谐式逆变器中窄脉冲的优化策略

特定消谐式逆变器在理论上能够有效消除谐波,但输出电压波形中的窄脉冲难以用硬件实现.根据功率器件开关延迟时间的具体要求,提出了展宽开关角对和省略开关角对相结合的窄脉冲优化策略.理论分析和计算结果表明,所提出的优化策略可以达到硬件实现容易、功率器件的开关损耗和总谐波畸变率较小的目的,从而为特定消谐式逆变器更好地应用于工程实际提供了有效的手段.     

级联型中压有源电力滤波器的研究与实现

中压和低压配电网的有源电力滤波器(APF)在检测方法和控制方法理论上是一致的。然而,受电力电子主电路电压和电流容量的限制,中压配电网的APF尚处于研究阶段。目前广泛研究的中压APF主电路结构形式主要有有源无源混合结构和多电平级联结构两种。在分析以上两种结构的特点基础上,采用一种带隔离变压器的级联型多电平逆变器作为APF主电路,具有结构简单,直流电压容易控制等显著特点。并将多载波调制和滞环电流矢量控制方法应用于实际实验装置,实验结果证明了结构和控制方法的可行性。     

混合级联多电平逆变器研究

在传统的级联多电平逆变器的基础上，提出了混合级联多电平逆变器拓扑结构及其相应的混合调制控制策略，针对传统的多电平逆变器存在开关器件电压应力过大的问题，提出了高电压低频阶梯波和低电压高频PWM相结合的混合调制控制策略，并对其逆变系统进行DQ变换建模及仿真研究。     

级联式多电平高压电动机变频器的谐波改善分析

变频调速是当前工业节能降耗的重要措施,而谐波改善是变频调速技术应用的关键.级联式高压变频器的谐波改善从其主电路出发,借助公式、图表分析隔离变压器的Yd联结、移相多重化整流技术,得出了较好的应用方案,满足谐波管理的国家标准.     

基于载波相移角度的级联型多电平变频器输出性能的研究

载波相移PWM技术应用于级联型多电平变频器可以在较低的器件开关频率下实现较高开关频率的效果，从而提高其输出性能，但是不同的载波相移角度，输出性能并不完全一样，因此对载波相移PWM技术的相移角度同级联型多电平变频器输出性能进行了研究。该文通过数学推导和理论分析，得出载波移相180°/N和360°/N两种移相方式的输出性能同级联数目的奇偶数有关，当级联数目为奇数时，两者输出性能相差不大，但当级联数目为偶数时，两者的输出电压电平数，等效开关频率及谐波范围均不一样，载波移相180°/N方式比360°/N移相方式优，更适合工程应用。最后通过大量的仿真和实验验证了理论分析及相关结论的正确性。     

级联型多电平高压变频器研究

介绍了级联型多电平变频器的主电路拓扑及其工作原理,并阐述了载波相移脉宽调制技术的基本原理。设计了一台级联型多电平变频器样机,试验波形验证理论的可行性。该变频器采用模块化结构,发展前景好。     

基于主电路级联的最优PWM开关角的在线计算

针对PWM逆变器特定消谐(SHE)技术中开关角求解难度大的问题,利用Matlab曲线拟合技术可在线计算开关角的值.为了满足高压大功率应用领域的需要和实现波形的多重移相叠加,主电路采用级联多电平逆变器.主要研究了三相逆变器开关角初值计算规律和求解方法,给出了三相多电平逆变器消谐PWM模型及求解结果,实现了SHE技术的实时...