多电平逆变器技术及其原理综述

对多电平逆变器的基本原理和多电平逆变器的各种拓扑进行了分析,同时指出了各类拓扑的优缺点。分析了已有多电平逆变器不同的载波PWM控制方法,重点研究了多载波PWM控制方法,并以二极管钳位式五电平逆变器为例进行了仿真研究。同时采用了三次谐波注入法,对输出波形的谐波进行改善。     

多电平逆变器的PWM控制技术

目前出现了诸如载波层叠、载波移相、频率优化、消除特定次谐波、空间电压相量等多种优秀的控制策略,但是针对特定的电路拓扑,需要根据电路的拓扑结构、开关器件的类型、工作频率、输出电压的指标等因素综合考虑选用或设计最适合的控制策略。一、三角载波层叠SPWM控制三角载波层叠SPWM控制法是从两电平H桥的单极性调制方法发展而来的,在m电平的变流器中,由（m-1）组频率和幅值相同的三角载波分成两层上下层叠,且两组三角载波对称地分布于水平中线两侧,以水平中线作为参考零线,与共同的调制波相交,通过调制比较产生互补的开关信号,触发相应的开关器件。这种调制策略根据三角载波的相位不同,可以派生出三种不同的形式：同相层叠PWM法、正负反相层叠式PWM法,交替反相层叠PWM法。     

级联型多电平变流器控制策略的比较和分析

介绍了阶梯波、载波相移脉宽调制和分段SPWM调制等几种级联型多电平变流器的控制策略,并对它们的优缺点进行了分析和比较,并指出了分段SPWM控制策略是另外两种方法的一种折中方案,它综合了阶梯波和载波相移PWM调制方法的优点,既可以减少开关损耗,又可以使得输出波形性能满足要求.最后给出了几种控制策略产生的输出波形的谐波频谱,验证了分段SPWM方案的可行性和分析的正确性.     

三电平逆变器容错拓扑的多载波控制策略

多电平逆变器由于具有不少相对于两电平逆变器的优势,在大功率等场合得到了大量应用,但是其复杂的拓扑结构也带来了故障概率比较大的缺点.在针对多电平逆变器的故障诊断和容错研究中,提出了不少新的容错拓扑,针对一种具有不对称桥臂的NPC逆变器容错拓扑进行控制技术的研究.该拓扑中同时具有两电平桥臂和三电平桥臂,提出两电平桥臂的三角载波和三电平桥臂的多载波之间的相位将会影响到电路的输出特性.当这两种载波同相位时,输出电压波形的谐波含量比较少,并进行了理论分析和实验验证.     

三相高功率因数电压型PWM整流器的研究

随着电网谐波污染问题日益严重和人们对高性能电力传动技术的需要,PWM整流技术引起人们越来越多的注意,本文首先分析了PWM整流器的拓扑结构,介绍了电压型PWM整流器的原理,对三相电压型PWM整理器换流方式进行了分析,建立了三相电压型PWM整流器的数学模型,介绍了整流器的几种电流控制,用PSCAD仿真软件对结果进行了仿真分析。     

基于载波移相调制的MMC控制策略研究及仿真

为研究模块化多电平换流器(MMC)的控制策略,首先介绍了MMC的拓扑结构及其基本工作原理,在对比其他调制策略的基础上,综合考虑该新型换流器的结构特点以及需要实现的电平数,选取了载波移相正弦脉宽调制策略(carrier phase-shifted PWM,CPS-PWM);接着根据子模块能量均分和电压均衡两种原则,针对载波移相调制策略,选择了一种子模块电容均压策略,以确保子模块电压稳定在同一水平;最后通过仿真结果验证所设计的控制策略的有效性。     

可控负荷模拟实验装置控制策略研究

本文提出了一种模块化可控负荷特性模拟实验装置的主电路拓扑,该装置主要由PWM高频整流H桥模块、谐波H桥模块、低频级联H桥模块组成。本文主要研究装置的控制策略,根据模块的不同功能采取不同的控制策略,有效模拟谐波电流发生、电流波动和负荷电流不平衡,以及功率的调节,并能模拟各种复合扰动。     

单元串联变频器移相PWM的研究

介绍单元串联中压变频器2种载波移相的PWM调制方法,分析各自的优劣,并对载波水平移相PWM调制进行仿真实验,给出在不同调制度下的输出波形．仿真和系统实验表明,载波水平移相PWM调制可以提高开关频率,使输出波形电平数增加,减小谐波,改善输出波形．     

VIENNA型三相三电平PWM整流器研究

分析了VIENNA型三相三电平PWM整流器的拓扑及其数学模型,以及三电平变换器的状态空间矢量调制技术(SVPWM)。提出了基于PI控制的双闭环的控制策略(即电压外环、电流内环),并引入中点电位因子r对中点电压进行平衡控制。为了验证所提控制策略的可行性,搭建了VIENNA型三相三电平PWM整流器的仿真平台以及1.6 kW的实验样机进行仿真与实验研究。仿真及实验结果表明,所提出的调制方法及控制策略是可行的。该整流器具有控制简单、易于数字化实现、在稳态条件下谐波畸变率小于3%、功率因数接近1等特点。     

变频调速在矿山机电的应用

本文主要从PWM基本原理、PWM整流器原理研究了PWM的调制方法和PWM整流器的拓扑结构及其控制策略,介绍了三相VSR矢量控制策略,通过计算机仿真验证了其正确性。     

准Z源逆变器的小波调制方法

提出一种适用于准Z源逆变器的小波调制策略,通过改变传统小波调制采样点位置,增大直通占空比的调节范围.将直通矢量分为两等份,分别插入采样时刻两端,使其不需额外增加开关频率,且理论上可获得最大恒定直通占空比.对所提小波调制与两种传统准Z源逆变器调制策略进行比较,对准Z源逆变器不同调制策略的升压能力、效率、谐波、调制比进行了系统的理论分析,最后通过仿真对所提方法进行验证.理论与仿真均表明,所提小波调制具有谐波小、电压利用率高、升压能力强等优点.     

模块组合型多电平变换器的控制策略

对模块组合型多电平变换器(MMC)的脉冲调制策略和电压控制策略进行了理论分析和实验研究,建立了MMC系统的数学模型,在此基础上提出一种适用于MMC特点的载波移相SPWM控制策略和电压控制策略,无需额外的硬件电路,即可实现对MMC功率单元直流电容电压良好的稳压和均衡控制效果.通过一台三电平MMC实验样机的实验结果,分析了其稳态和静态工作特性,验证了控制策略的有效性.     

双PWM变频器整流控制策略的研究

针对变频器对电网造成的谐波污染及无功,给出了矢量控制的变频调速系统及直接转矩控制的变频调速系统不同的整流器控制策略.结果 表明,双PWM变频器无论是在矢量控制系统还是直接转矩控制系统,均可使输入电流接近正弦波,功率因数高,效率高,是高压大容量变频器的发展方向.     

用于三电平脉宽调制整流器中的虚拟磁链

为实现无传感器控制,提高系统可靠性和降低成本,研发了出三电平脉宽调制整流器中虚拟磁链的观测方法,给出基于虚拟磁链的三电平脉宽调制整流器无网侧电压传感器控制的两种典型应用。分析了应用虚拟磁链后系统启动容易出现过大的电流浪涌问题,提出虚拟磁链预计算和软启动控制策略。实验结果表明,该方法能够实现三电平脉宽调制整流器的无网侧电压传感器控制,并能降低系统启动电流约50%。     

用于三电平脉宽调制整流器中的虚拟磁链

为实现无传感器控制,提高系统可靠性和降低成本,研发了三电平脉宽调制整流器中虚拟磁链的观测方法,给出基于虚拟磁链的三电平脉宽调制整流器无网侧电压传感器控制的两种典型应用。分析了应用虚拟磁链后系统启动容易出现过大的电流浪涌问题,提出虚拟磁链预计算和软启动控制策略。实验结果表明,该方法能够实现三电平脉宽调制整流器的无网侧电压传感器控制,并能降低系统启动电流约50%。     

Turbo网格编码调制结合两典型映射在慢衰落信道下的性能分析

基于Turbo码和网格编码调制的特点，分析了TYCM(Turbo Trellis Coded Modulation)的具体编译码方法，比较了移动通信中TTCM在8PSK调制下结合两种典型映射方案UP(Ungerboeck Partitioning)、BP(Block Panitioning)在平坦Rayleigh衰娩信道下的性能差异，给出了计算机仿真结果．     

MCS－8098单片机在高速开关阀电液控制系统中的应用

将ＭＣＳ－８０９８单片机应用于电液高速开关阀控制系统中，作为数字型控制元件，利用其内部Ａ／Ｄ和高速输出ＨＳＯ单元，实现了对系统的数据采集、脉冲宽度调制（ＰＷＭ）和脉冲频率调制（ＰＦＭ）控制．通过实验证实了ＭＣＳ－８０９８单片机与高速开关间接口的方便灵活性和对系统ＰＷＭ／ＰＦＭ控制的有效性．     

零空间矢量和PWM开关频率对异步电机噪声的影响

基于对电压空间矢量PWM和规则采样次谐波PWM方法的深入分析,提出了次谐波PWM也可以由三相同时产生开关模式来实现;同时根据对电压零矢量的调整,研究了它和PWM开关频率对异步电机噪声的影响·通过实验,得出结论:①两种方法仅有的差别是电压零矢量的比例;②选择适当的PWM开关频率能有效地降低电机的噪声·     

基于比特可靠性的改进HARQ星座图重排技术

研究采用低密度奇偶校验(LDPC)码和64QAM调制的Chase合并型混合ARQ(HARQ)系统. 提出一种适用于任意重传次数的星座图重排(CoRe)搜索算法,根据该算法搜索得到采用星座图重排的HARQ优化方案. 仿真结果表明,所得优化方案能够有效地降低多次重传合并后比特间的可靠性差异,显著提高系统的误比特率(BER)性能和信息传输效率.     

空间电压矢量PWM的过调制策略

研究最小相角误差和最小幅值误差两种空间电压矢量PWM过调制策略的原理、算法及其对应的逆变器输出电压波形和最大调制系数,并应用于交流异步电动机矢量控制系统.实验结果表明,这两种过调制策略能提高输出电压的基波幅值.根据实验相电流波形,分析了因过调制引起的电流畸变.