基于优化的VSVPWM三电平NPC逆变器控制策略

针对中点箝位(NPC:Neutral-Point-Clamped)型三电平逆变器直流侧上下两个电容电压不一致,以及传统的空间矢量脉宽调制(SVPWM:Spatial Vector Pulse Width Modulation)虽然可在一定的调制度范围内解决两个电容电压不一致,但在较大的调制比下中点电位无法维持平衡的问题,在传统SVPWM和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM:Virtual Space Vector Pulse Width Modulation)的基础上优化控制方法。该方法依据电流的流向对不同的正、负小矢量采用不同大小的平衡因子,同时根据中点电位差值,引入电压调差系数,并在此基础上与无差拍控制相结合。该闭环控制策略利用中点电位差值与逆变器三相电流输出值作为反馈量调整输出波形,抑制中点电位。仿真结果表明,该方法在三电平逆变器调制度较高时仍然可以维持直流侧中点电位的平衡,证明了控制策略的正确性和有效性。     

基于模糊逻辑的三电平T型逆变器故障诊断研究

三电平T型逆变器由于具有较低损耗、较少元件数量和较高耐压等级而被广泛应用.但其功率开关管因其高频工作,容易出现故障.发生功率管开路故障后,交流侧输出的畸变电流会对电网产生损害.因此,其功率管的开路故障诊断显得尤为重要.本文提出一种模糊逻辑方法诊断三电平T型逆变器功率管开路故障.该方法对三相电流值求均方根,用来判断功率管开路故障是否发生.如果发生故障,将逆变器输出的三相电流平均值模糊化、模糊推理、反模糊化后实现故障定位.根据建立的适当模糊规则,可以对三电平T型逆变器功率管单管、双管开路故障精确定位.     

三电平ANPC逆变器改进SVPWM控制策略

针对三电平有源中点钳位逆变器(ANPC)中点电压不平衡问题,提出一种改进的SVPWM控制策略。首先,分析了ANPC逆变器中点电压不平衡的原因,利用空间矢量合成方法分析了各矢量形成的中点电流,从而提出了一种利用大矢量合成中矢量的改进调制算法,并且分析了SVPWM调制模式下中点电压的偏移情况,并提出了解决方案;在此基础上,对所提出的改进SVPWM控制策略和NVSVM控制策略进行了仿真对比,分析了改进算法的优势;最后,通过搭建实验平台对提出的算法进行了实验验证,实验结果表明:提出的控制策略能有效平衡中点电压,同时能及时地校正中点电压的偏移,中点电压波动小。     

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.     

基于静止坐标系空间电压矢量的三电平逆变器控制策略研究

0引言 近年来,在高压大功率场合多电平逆变器越来越受到重视。多电平逆变器通过对直流侧的分压和开关动作的不同组合实现多电平阶梯波电压输出,从而使得输出的电压波形更加接近正弦波。     

基于惯性补偿的微网逆变器控制策略

针对带LC输出滤波器的三相逆变器,分析了并网和离网两种状态下的PR控制策略.对离网感性负载时系统出现的振荡现象,提出PR控制器结合惯性补偿的控制策略,在反馈回路加入一阶惯性环节,以改善系统动态结构、消除系统自振荡.仿真结果表明,所提控制策略在离网逆变器中具有良好的动静态性能,可实现正弦交流指令的零稳态误差控制.     

多电平电压源逆变器控制策略研究

采用多电平拓扑结构已是大容量应用领域的必然趋势,针对多电平电压源逆变器,研究、分析和比较各种控制方法的特点,并以DSP和FPGA为核心控制芯片介绍中点箝位型三电平变换器的软硬件设计.     

基于三电平逆变器的DSTATCOM装置设计

提出了一种基于三电平逆变器的DSTATCOM无功补偿装置及其保护系统的设计方案.介绍了装置主电路结构和参数选择的规则,采用数字信号处理器TMS320LF2407A为控制芯片并利用文献提出的一种三电平SVPWM简化算法来实现装置对配电网负荷的无功补偿.实验结果表明,该装置具有快速调节无功的能力和输出电流谐波小等优越性能.     

SVPWM控制三电平逆变器

论述了空间电压矢量调制(SVPWM)控制二极管钳位式三电平逆变器的原理与实现方法.提出了确定参考矢量的三个规则,并推导出工作矢量作用时间、输出顺序及描述了中点电位的控制规则.通过采用Matlab仿真,结果证明SVPWM控制三电平逆变器的可行性.     

采用死区补偿和输出电流补偿的数控UPS逆变器

为在不增加传感器的情况下,改善不间断电源(U PS)逆变器的输出动静态性能,提出了一种数字控制策略。该策略利用面积等效原理,将线性负载下的死区等效为方波扰动,利用前馈对其补偿;将输出电流视为对控制系统的扰动,并利用前馈补偿,通过对输出电压的微分运算获得输出滤波电容电流值,从而在不使用电流传感器的情况下,实现了对U PS逆变器的准双环控制。在1 kVA的样机上进行实验研究,其结果在额定阻性负载下的稳态总谐波畸变率(THD)为2.49%,空载与额定负载间阶越变化下的电压调整率为6.75%。结果表明:死区补偿和输出电流补偿有效,整个控制策略的可行。     

三电平逆变器系统仿真

针对三电平逆变器控制策略复杂以及存在中点电位不平衡的问题,对其电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)原理进行了研究。采用了一种新的方法———首发矢量为正小矢量的SVPWM算法,将所有扇区都变换到第一扇区,简化了控制算法,给出了第一扇区各个小区间的判断规则,推导了合成参考电压矢量的各个基本电压矢量的作用时间,并介绍了SVPWM信号的产生方法。采取了一种新的控制策略———改变小矢量作用时间的方法解决了中点电位不平衡问题。此外,对系统进行了MATLAB仿真,证实了采取SVPWM算法的有效性和控制策略的优越性。     

基于Lyapunov函数的三电平SAPF控制策略

提出了一种基于Lyapunov函数的三相中点箝位型三电平并联有源电力滤波器(Neutral-Point Clamped Shunt Active Power Filter,NPC-SAPF)的控制策略.建立了NPC-SAPF的数学模型并在此基础上构建包含输出电流和直流电压误差项的能量函数;进一步推导出关于控制增益的特征方程,并绘制出其三维函数图,结合Lyapunov大范围渐进稳定条件和系统极点位置得到控制增益选取范围,在此区间选取合适的控制参数,保证系统在不同负载类型下动态和稳态性能.针对NPC特有的中点电位平衡问题,采用连接直流电压中点与配电变压器中点并引入中性点电位误差反馈控制的方法实现中点电位平衡.对电压源型和电流源型这两类非线性负载的动态和稳态性能进行了仿真和实验,结果表明:该控制策略对电流型和电压型非线性负载均取得较好的谐波补偿效果.     

用于逆变器死区补偿的空间矢量脉宽调制策略

为了解决零电流附近死区补偿失误的问题,提出一种空间矢量脉宽调制策略.在对传统死区补偿方法进行分析的基础上,采用两相调制方法,根据负载功率因数角所处的范围选取各扇区内的零矢量类型.该策略使电流过零相桥臂不换流,避免对该相的死区补偿,从而无需检测电流极性.实验结果表明: 该策略可以有效地解决零电流附近的死区补偿问题,并可以将开关次数减小到三相调制方法的66.7%, 从而降低开关损耗.它易于实现,应用场合广泛.     

基于SVPWM算法的三电平逆变器的分析

三电平逆变器在大容量、高电压的场合得到了广泛的应用。本文研究了二极管中点箝位式三电平逆变电路的拓扑结构和工作原理;介绍了其控制策略SVPWM的简单原理及步骤;并对中点平衡做了阐述;最后探讨了SVPWM算法的软件实现,对于理解算法原理及控制过程有一定的参考价值。     

基于ANN的三电平逆变器开关矢量选择器

大容量传动场合中,多电平电压型逆变器得到广泛的应用,但是多电平逆变电路输出矢量的选择较为困难。在细致地分析了三电平电路的输出矢量后,总结了其矢量变化的规律,以异步电动机直接转矩控制为例,提出一种根据磁链和转矩误差选择输出矢量变化量的方法,简化了输出电压矢量的选择过程。并利用所提的方式设计输出矢量选择表,以其为导师对人工神经元网络进行训练,实现了三电平逆变器直接转矩控制的人工神经元网络输出矢量选择器。这种开关矢量选择器可以极大地简化获得输出电压矢量的过程,并可推广至更多电平数的逆变电路中。最后,通过仿真实验验证了所提出矢量选择器的有效性。     

五电平电压型逆变器的变频SHE-PWM控制策略

采用两重H桥串联电压型逆变器输出五电平相电压,使用IGCT器件时可输出6kV线电压,适用于6kV电机变频调速装置。为改善逆变器输出电压的谐波特性,解决串桥之间功率的均分问题,提出了两种五电平SHE-PWM控制策略,给出了其实现原理,计算了3～50Hz内的变频变调制比的SHE-PWM开关角度,并在此基础上用数字仿真计算了各频率段下输出电压谐波含量。结果表明在不增加开关频率的前提下,比三电平逆变器消除的输出电压谐波次数更多,使逆变器输出LC滤波器的设计更加容易,同时可有效地均分两重串桥的有功功率输出。     

基于ARM＋FPGA的三电平逆变器研究

介绍了三电平逆变器电压空间矢量脉宽调制（SVPWM）控制的原理．使用ARM（advanced RISC machine）控制芯片和FPGA（field programmable gate array）芯片搭建硬件平台,进行算法设计,产生所需的PWM波形,通过驱动电路驱动功率器件IGBT,实现三电平逆变器．最后给出实验结果,验证了该方法的可行性．     

基于MATLAB的三电平逆变器SVPWM仿真研究

介绍三相三电平二极管中点钳位逆变器(NPC)的拓扑结构,分析三电平逆变器的优点.针对逆变器控制特点,利用空间电压矢量控制算法(SVPWM)灵活性的优势,在Simulink工具箱中搭建SVPWM控制算法仿真模型;该算法与异步电机相结合,仿真结果表明,交流测电压正弦波形度良好,扇区判断结果正确,最后给出了系统仿真模型,为实际控制系统设计和调试提供了理论依据.     

基于三电平逆变器下的高速电主轴建模与仿真

目的研究多电平逆变器、拓扑结构及转矩控制器的原理,解决电主轴直接转矩控制中存在转矩脉动较大的问题.方法基于电主轴定子磁链及转矩控制基本原理,提出了一种基于三电平逆变器的新型方案.采用三电平逆变器及基于神经网络的多层滞环转矩控制,建立电主轴直接转矩控制系统.利用MATLAB/Simulink搭建三电平逆变器,多层滞环转矩调节器及电气系统,建立电主轴直接转矩控制的仿真模型.结果建立了电主轴直接转矩控制系统仿真模型,在转矩负载恒定和转矩负载跳变的情况下,得到电主轴转矩波形,并对几种不同的仿真模型进行了对比及分析.结论在电主轴直接转矩控制系统上采用三电平逆变器及多层滞环转矩调节器可减少转矩脉动,改善了系统的响应特性,优化了系统的响应速度.