Common Mode Voltage Reduction Using 3D-SVPWM for 3-level CI-NPC Inverter with Hybrid Energy System

This paper elucidates Common Mode Voltage (CMV) reduction in transformerless 3-phase 3-level Coupled Inductor Neutral Point (CI-NPC) Clamped Inverter with Hybrid Energy System. The three dimensional Space Vector Pulse Width Modulation (3D-SVPWM) with Nearest State Vector (NSV) is implemented to reduce the CMV by proper selection of medium, large and small vectors in 3D cubic space region. This NSV scheme in addition to CMV reduction, reduces the capacitor voltage balancing issues and minimizes switching losses. The proposed control provides full utilization of dc link voltage with reduced harmonics. This 3-level CI-NPC inverter is energized by hybrid energy source which includes photovoltaic system and wind energy system. The results obtained for the proposed scheme through simulation and experimental setup is compared with the conventional 2D-SVPWM and 3D-SVPWM scheme. From the compared results it is evident that the proposed scheme reduces CMV to a larger extent than 2D and 3D-SVPWM control. The simulation and experimental results are verified using matlab-simulink and FPGA-Spartan-6 controller respectively.     

三相四线制三电平变流器的优化调制策略

传统三相四线制三电平电容中分式变流器三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)策略较为复杂且中点电位平衡算法对中点电位偏移的抑制不精确,尤其是在负载不平衡的情况下,中线电流全部流过直流侧中点造成中点电位偏移。针对以上问题,提出一种基于三相abc坐标系的简化3D-SVPWM方法,并基于该简化方法提出一种多相控制的中点电位平衡算法,根据中点电位偏移情况,将电位偏移量平均分配到具有中点电位平衡能力的相,使多相共同参与中点电位平衡控制,通过偏移量数学模型计算得到补偿该偏移量所需要的时间量,然后作用于三电平变流器的输出状态,从而达到平衡中点电位的目的。仿真分析和实验结果均表明优化调制策略具有良好的三相四线制三电平变流器中点电位平衡能力。     

Novel compound PWM strategy of a four-leg shunt active power filter

The currently used hysteresis method is of low control accuracy, and the PWM-based strategy fails to provide a high enough response speed; thus, there is always a trade-off between the performances of control accuracy and response speed for a four-leg shunt active power filter (APF) to cope with the large variation in the load harmonic profile. First, an improved SVPWM strategy is proposed in this paper; with the aim to increase the response speed of a four-leg APF by simplifying the implementation of current 3D-SVPWM methods, the principle and realisation of this strategy are explained in detail. Based on these works, a compound PWM algorithm that effectively integrates the improved SVPWM and a PI-based current hysteresis method is proposed to simultaneously guarantee a higher response speed and a higher control accuracy for a four-leg APF. The realisation and parameter tuning of the compound PWM are elaborated. The correctness and effectiveness of the improved SVPWM and the compound PWM strategy are verified by simulations using Matlab/Simulink software. Finally, experimental results on a four-leg APF implemented in a closed-loop real-time simulation platform are presented.     

三相四线有源电力滤波器控制算法仿真研究

对三相四线有源电力滤波器控制算法进行研究,在电流检测部分针对三相四线制系统中零线的存在,首先提取出零序电流分量,然后利用三相三线制系统中基于瞬时无功功率理论的ip、iq检测法进行检测,即可实现三相四线制系统中的电流检测;在补偿电流控制部分采用新型的3D SVPWM技术。在3D SVPWM技术中,零矢量变为零轴上的正向和负向电压矢量,对逆变器的输出有影响。3D SVPWM技术合理利用两个零矢量对输出的影响,解决了三相四线制系统中的中线电流问题,实现了对不平衡电流的补偿。文中给出了仿真实验的结果,验证了该方法     

基于数字化虚拟推演的电网建设过程三维可视化研究

为 提 高 对 电 网 建 设 过 程 的 管 控 效 果 ,基 于 数 字 化 虚 拟 推 演 过 程 设 计 一 种 三 维 可 视 化 方 法 。 以Ｔｏｒｑｕｅ 引 擎 为 基 础 设 计 数 字 化 虚 拟 推 演 系 统 ,依 据 该 系 统 推 演 电 网 建 设 过 程 的 三 维 可 视 化 流 程 。 采 用 金 字塔 层 级 架 构 对 电 网 建 设 地 区 的 空 间 数 据 信 息 分 层 分 块 处 理 ,提 升 三 维 可 视 化 场 景 绘 制 的 准 确 度 与 效 率 。 利用ＣｏｎｔｅｘｔＣａｐｔｕｒｅ 软 件 通 过 三 维 实 景 建 模 技 术 创 建 电 网 建 设 过 程 的 场 景 模 型 ,通 过 创 建 数 据 中 心 的 方 法 对电 网 业 务 数 据 进 行 一 体 化 整 合 处 理 ,并 高 度 融 合 业 务 数 据 和 电 网 空 间 信 息 ,实 现 电 网 建 设 过 程 的 场 景 直 观管 控 与 三 维 可 视 化 。 实 验 结 果 表 明 ,该 方 法 构 建 的 电 网 建 设 过 程 模 型 纹 理 数 与 帧 速 较 高 ,画 质 与 流 畅 性 好 ,场 景 建 模 过 程 用 时 少 且 逼 真 度 高 ,证 明 该 方 法 具 有 较 高 的 应 用 价 值 。     

基于环形阵列的三维磁场检测研究

为 深 入 研 究 三 维 磁 场 的 空 间 特 征 信 息 ,首 先 对 单 个 三 维 磁 传 感 器 的 稳 定 性 进 行 测 试 ,并 观 测 传感 器 绕 永 磁 体 旋 转 时 三 维 磁 场 的 变 化 趋 势 ,然 后 设 计 三 维 磁 传 感 器 环 形 阵 列 ,对 永 磁 体 周 边 的 三 维 磁 场 分布 进 行 检 测 ,并 完 成 空 间 三 维 磁 力 线 的 绘 制 。 再 改 变 环 形 阵 列 的 直 径 ,分 析 永 磁 体 的 距 离 与 磁 场 强 度 的 变化 趋 势 ,进 行 二 次 曲 线 拟 合 ,最 后 将 环 形 阵 列 用 于 钢 板 凹 坑 缺 陷 的 漏 磁 检 测 实 验 。 实 验 结 果 表 明 ,环 形 阵 列能 够 挖 掘 三 维 漏 磁 场 的 隐 含 空 间 特 征 信 息 ,抵 抗 共 模 信 号 干 扰 。     

面向独立供电系统的四桥臂电流源变流器3D-SVPWM方法

针对传统电流源变流器的调制方法无法实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且会有较高的共模电压的问题,提出了一种三相四桥臂电流源变流器的三维空间矢量脉宽调制（3D-SVPWM）方法,并将其应用于三相四线制独立供电系统。首先,定义了三维电流空间矢量,分析了不同电流空间矢量对应的共模电压。其次,提出了判断参考矢量所在四面体的方法。然后,通过优化空间矢量顺序,提出一种低开关动作次数下有效减小共模电压的空间矢量顺序。最后,实验表明所提3D-SVPWM方法能够实现三相四桥臂电流源变流器在不平衡负载下的三相电压平衡控制,且能有效降低共模电压。     

露天矿山三相四线供电3D-SVPWM谐波补偿技术

提出一种四桥臂电网的三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)谐波补偿方法。在建立三相四桥臂APF拓扑结构及数学模型的基础上,采取分类算法对参考电压矢量所处区域进行判断分析,并根据中间变量的线性组合直接获取基矢量的作用时间。最后,基于片上系统(SOC)的四桥臂APF样机进行算法验证,结果表明所提3D-SVPWM控制方法满足调制度约束、总谐波抑制、动态响应等关键性能指标,验证了3D-SVPWM技术应用于露天矿山电能补偿系统的可行性和有效性。     

ＩＲＯＭ 启动下的Ｕ－Ｂｏｏｔ自动烧写功能的实现

Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ是嵌入式系统上电后运行的第一个程序,Ｕ－Ｂｏｏｔ是嵌入式系统中最常用的Ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ 之一．ＩＲＯＭ 启动是目前嵌入式处理器中,普遍采用的一种启动方式,而ＳＤ卡作为当前最火 热的外部存储器之一,经常被用来当作ＩＲＯＭ 启动方式中的外部启动介质．详细分析了Ｓ３Ｃ６４１０ 处理器的ＩＲＯＭ 启动方式,以及在ＩＲＯＭ 启动下,采用ＳＤ卡作为启动介质的基于Ｕ－Ｂｏｏｔ的嵌入 式系统中,如何利用ＳＤ卡,自动从其ＦＡＴ分区中读取Ｕ－Ｂｏｏｔ、Ｌｉｎｕｘ内核及文件系统镜像文件, 以达到自动烧写的目的．相比传统的串口、以太网和ＵＳＢ烧写,ＳＤ卡烧写具有操作方便、快捷的 优点．     

富锂相ｘＬｉ２ＭｎＯ３·（１－ｘ）ＬｉＭｎＯ２#br# 正极材料的水热合成及性能

电动车的发展对锂离子电池正极材料提出了更高的要求．锰基富锂相ｘＬｉ２ＭｎＯ３·（１－ｘ） ＬｉＭｎＯ２ 复合材料因其高容量、价格低廉以及环境友好等优点成为锂离子电池正极材料的研究热 点．采用两步水热法成功合成了分散均匀的０．４Ｌｉ２ＭｎＯ３·０．６ＬｉＭｎＯ２ 复合材料,并对其结构和电 化学性能进行了研究．结果表明：经电化学活化后的材料容量可达１８９．４ｍＡｈ／ｇ,３０周后材料的放 电容量较常规充放电活化高约１０ｍＡｈ／ｇ．电化学活化能有效激活Ｌｉ２ＭｎＯ３ 相并增加材料的容量, 这为含Ｌｉ２ＭｎＯ３ 相的复合材料提供了增强电化学性能的方法．