一种新的双逆变器式有源电力滤波器电路

提出一种新的双逆变器式有源电力滤波器(APF)电路.采用一个高压、低开关频率的绝缘栅双极晶体管(IGBT)逆变器和一个低压、高开关频率的电力场效应晶体管(MOSFET)逆变器的组合来消除谐波电流.IGBT逆变器的作用是提供基波电压,并补偿无功功率,MOSFET逆变器则实现消除谐波电流的功能.IGBT和MOSFET通过一个分离式电容器组共用一个直流环节,以降低成本和简化控制.采用这种方式,可在很宽的频率范围内消除谐波电流的影响.同传统的APF电路相比,这种方式所用的直流环节电压较低,产生的噪声也较小.仿真和实验的结果证明了这种APF电路能够消除负载谐波电流.     

混合九电平逆变器的脉冲宽度调制

为实现混合九电平逆变器在变压变频调速场合中的应用,该文在分析混合九电平逆变器脉冲宽度调制(PWM)方法的基础上,深入研究了混合九电平逆变器的死区效应,并提出一种改进的补偿方法。同时,为保证混合九电平逆变器的运行安全,采用注入零序电压的方法来控制H桥辅助逆变电路的电容电压平衡。实验结果验证了电容电压平衡控制方法的有效性,而且采用改进的死区补偿方法能够补偿死区效应导致的不正常脉冲,使得混合九电平逆变器能输出较好的电压波形,输出电压总谐波畸变率小于3%。     

一种并联型有源电力滤波器的研究

针对高压交流配电系统,提出一种基于线性并联变压器谐波阻抗控制的并联型有源电力滤波器新原理.实时检测并联变压器一次侧的谐波电流,通过逆变器向二次侧注入谐波补偿电流,在一定的补偿系数下,并联变压器一次侧对谐波电流呈现近似为零的低阻抗,而对基波电流呈现很大的一次侧自阻抗,从而输导配电系统中的谐波电流流入并联变压器支路.这种滤波原理在10～35 kV高压交流配电系统中将有着广阔的应用前景.仿真和实验结果证明了这种滤波新原理的正确性.     

一种新的多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制方法

基于多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)方法的波形对称方案,提出了一种新的多电平逆变器半周期对称波形SHEPWM方法,可以求取许多现有方法不能求得的数值解,具有通用性强、形式简单、波形灵活、易于编程、解的空间大等优点.以五电平逆变器为例,取半个周期内20个开关切换点,对调制比为0.8时的非线性方程组进行求解,求取了12组数值解,抽取其中2组进行仿真和实验研究,证明了所提SHEPWM方法的有效性和实用性.     

不对称级联逆变器的并联电能质量调节器

针对传统结构的有源滤波器（APF）具有运行效率较低、难于实现大容量化等问题,提出了基于不对称级联多电平逆变器的并联型电能质量调节器（PQC）及其控制系统．在PQC中,不对称级联多电平逆变器的各单元逆变器的输出额定电压呈3的幂次方增长,N个单元逆变器的级联可以输出3^N电平的阶梯波电压,具有良好的波形跟踪能力．PQC可以同时用于电力系统无功、谐波及不对称补偿,具有响应速度快、补偿效果好、运行效率高和易于实现大容量化等优点．数学推导和仿真分析验证了其正确性．     

微电网逆变电源电流内环控制算法研究

三电平拓扑结构能够有效提高微电网系统下逆变电源输出波形质量,改善供电电能质量、减小开关频率、降低谐波含量。本文结合微电网对逆变电源特性的要求,以三相光伏逆变电源为例,详细介绍了三相三电平逆变电源电流内环控制算法原理,参数的确定以及算法的实现。通过MATALB仿真,验证了基于SVPWM控制算法的电流内环控制方法具有效果好、控制简单等优点,能很好的满足微电网系统对逆变电源特性的要求。     

可调直流母线电压永磁电机矢量控制策略

针对电动汽车电力驱动系统中采用固定直流母线电压的驱动方式存在直流电压利用率低、电机电流纹波大的不足,研究了适用于电动汽车的可调直流母线电压永磁电机矢量控制策略。根据逆变器参考电压矢量幅值,采用双向DC/DC变换器实时调节直流母线电压的方法,改善矢量控制系统整体性能。最后利用MATLAB对永磁电机新型矢量控制策略进行了仿真,仿真结果表明可调直流母线电压永磁电机矢量控制系统能有效地提高直流电压利用率,减小转矩脉动,改善电机电流波形,减小电机电流总谐波畸变率,证明了该控制策略的有效性和可行性。     

并网风电转换系统中特定消谐PWM技术和控制方法

研究和设计出一种风电转换系统接口装置新的控制方法,它大大提高了对电网的供电质量,可以主动消除谐波,改善功率因数,省去滤波设备;进一步阐述了该装置采用特定消谐PWM技术的原理,探讨了新颖的控制方式;最后,给出了计算机实现的状态计数法。     

高功率光伏应用的多级Z源/准Z源逆变器拓扑的比较

讨论了2种现代拓扑结构的多电平变换器(或者逆变器),适用于高功率的光电应用,提高了效率,降低了总的谐波失真(THD).相对于传统类型的逆变器而言,多级逆变器表现出以下优点:在使用低开关频率时依然可以提供比较高质量的电能输出,决定了开关损耗、谐波滤波器的大小.通过分析多级Z源/准Z源逆变器拓扑结构,比较它们的效率、THD、所需半导体器件的数量,在相同的条件下使用MATLAB/Simulink对这2种拓扑结构进行模拟仿真,根据结果选择其中更合适的多级拓扑结构.     

高性能三电平异步电动机调速控制系统的研究和实现

为了研究三电平变流器在大功率调速系统中的性能 ,详细论述了一个基于三电平 PWM(脉宽调制 )逆变器的异步电机调速装置。在介绍三电平变流器的拓扑结构和工作原理的基础上 ,提出一种新的空间矢量 PWM实现方法完成逆变桥控制 ,实现了一种基于转子磁场定向的三电平电机调速矢量控制系统。实验结果表明 :该装置可以有效地实现三电平空间矢量控制 ,较好地保持直流电压的平衡 ;同时 ,采用转子磁场定向控制方法 ,实现了异步电机磁通和转矩分量的良好解耦 ,并有较好的动态响应性能     

电气化铁道的改进型静止动态无功补偿器

针对目前电气化铁道产生大量谐波及无功功率的现状，以及现有固定电容器式无功功率补偿方式常产生容性过补，与电网谐振、补偿装置自身过载及滤波效果差等问题，提出了一种基于变压器式可控电抗器的改进型静止动态无功补偿器的新模型．在带气隙的变压器二次侧设置若干组绕组，每组绕组用反并联晶闸管控制其导通程度，可平滑连续调节可控电抗器的功率．通过改变级间容量递增系数，从而实现无功功率的动态补偿．这种方法具有可控电抗器不饱和、产生谐波电流小的优点，变压器二次侧电压低，利于电力电子器件的长期可靠工程化运行．试验表明，设计出的模型具有良好的动态无功功率补偿性能。     

可选择谐波型有源滤波器的检测及其闭环控制

为了实现对电力系统谐波的实时和精确补偿,该文提出了一种用于有源电力滤波器任意指定次谐波的检测方法以及基于该检测方法的闭环控制方法。这种有源电力滤波器由选择性谐波检测环节、电压控制和电流控制环节组成。为了补偿数字控制器和逆变器带来的延时,在检测环节中加入了预测补偿角。电压闭环控制方法借助检测环节实现了对谐波电流发生电路中逆变器直流侧的电压控制。电流闭环控制方法使得实际补偿电流精确地跟踪检测出的谐波指令电流。仿真结果验证了该控制方法的正确性,在采用上述方法后,电源电流得到根本的改善。     

并联型混合有源滤波器的新型控制策略

由无源滤波器（PF）和小容量的有源滤波器串联组成的并联型混合有源滤波器（PHAPF）,能较好地提高PF的滤波性能,并克服单独采用有源滤波器造价高的缺点．基于系统谐波电流反馈控制方式的PHAPF能有效地补偿负荷电流的谐波分量,但会使补偿后的负荷节点电压产生较大的畸变,针对这一问题提出了一种基于负荷节点电压畸变分量反馈控制的PHAPF控制策略,可以在有效补偿负荷电流谐波分量和校正负荷功率因数的同时较好地抑制负荷节点电压畸变．数字仿真验证了该控制策略的有效性．     

考虑电网阻抗变化的LLCL并网逆变器谐振抑制策略

弱电网条件下,并网逆变器的正常工作会受到电网背景谐波及电网阻抗动态变化的影响,并网电流出现谐波谐振现象.为此,提出一种LLCL并网逆变器谐振抑制新策略.该策略在加权电流控制和电网电压前馈控制的基础上,引入电容电流反馈环节,保留了传统电网电压前馈控制方法中消除电网电压产生畸变影响并网电流的优点.通过对新反馈环节中反馈系数的设置,实现谐振尖峰的有效抑制,同时使并网逆变器的稳定性不受电网阻抗的影响,提高了LLCL并网逆变器的稳定性,降低了并网电流的谐波含量.最后,搭建仿真和实验平台,验证了谐振抑制新策略的有效性.     

一种抑制系统不对称对STATCOM影响的新方法

电力电子装置通常设计运行在系统 (电网 )对称条件下 ,因此当系统电压不对称时可能会对装置产生严重影响。为提高电力电子装置在实际中的生存能力 ,以电压源逆变器 STATCOM在系统不对称情况下的数学模型为基础 ,分析了在系统不对称条件下参数对电压源逆变器的影响。并在此基础上提出了通过优化参数设计抑制系统不对称对电压源影响的新方法 ,同时对该方法的作用机理进行了理论分析。计算机仿真和动模实验研究验证了该方法的有效性     

基于虚拟电阻的重复控制算法在逆变电源中的应用

针对逆变器中周期性扰动产生波形畸变及其滤波电路振荡的问题,提出一种基于虚拟电阻的重复控制算法.在单相逆变器中,分别对该算法和嵌入式重复控制算法进行了仿真比较.经比较可知,该算法使输出电压波形总谐波失真由0.27%降到0.15%,且动态响应快,波形幅值大,有效减小了LCL滤波电路损耗.最后,搭建了DSP实现控制算法的单相逆变电源装置进行实验,结果表明,在阻感负载时,输出电压波形稳定,总谐波失真为1.51%,取得了较好的控制效果.     

一种新的有源换流晶闸管电流源PWM变频器

普通晶闸管电流源变频器(CSI)由于六拍换流存在着较大的谐波，且脉宽调制式(PWM)电流源逆变器一般需要具有反向电压关断能力的门极关断电路，这就限制了它的应用．该文提出一种采用一个门极可关断开关和六个晶闸管的新的PWM电流源逆变器，此电路通过有源换流来实现传统的晶闸管CSI的脉宽调制．文章阐述了这种变流装置的调制技术并给出仿真实验结果．该电路适合于高性能和大功率的应用场合．     

新型混合有源滤波器建模及其特性研究

为提高有源滤波器的滤波性能,减少日趋严重的谐波问题,提出了一种新的滤波系统结构。该文详细分析了工作原理,用数学建模的方法,建立了该滤波系统的控制模型方程,分析了在基于负载谐波电流控制逆变器输出电压的控制策略下,负载谐波电流的波动、电源谐波电压的波动、电网阻抗的波动、电网频率的波动对滤波系统控制性能的影响,接着分析了采用PWM控制下逆变器输出到电网过程中谐波电流相位的变化。研究表明该混合有源滤波器具有较大容量的无功补偿能力和较小的逆变器容量．试验和仿真结果证明该混合有源滤波器的正确性和可行性,对滤波器的设计和使用具有重要的理论指导意义和实用价值。     

三相逆变电源在不平衡负载条件下的控制研究

三相输出电压对称是对三相逆变电源的重要要求之一,在三相逆变电源中,输出电压不对称主要是由于三相负载的不平衡引起的.本文基于对称分量法和叠加原理对三相逆变电源在不平衡负载下产生三相输出电压不对称的机理进行了系统的分析,得到了输出电压正、负、零序分量不同的补偿特性.设计了一个简单可行的同步正负序参考系控制器,有效地补偿了不平衡负载引起的逆变电源输出电压畸变,保证了逆变电源在任意不平衡负载下均能维持三相平衡的输出电压.论文最后通过Matlab仿真结果验证了理论分析和所提出的控制方法的正确性.     

ASVG 几种典型主回路结构的谐波分析及比较

运用傅氏分析和向量叠加对新型静止无功发生器（ＡＳＶＧ）几种典型的主回路结构消除谐波的原理进行分析，得到不同结构装置的谐波与脉冲触发规律的函数关系，给出了电压波形畸变系数随控制参数变化的曲线，为各系统在最小谐波状态下运行提供了参考。最后，通过对各结构的谐波输出进行比较，认为使用三相三铁心柱变压器的星三角串联结构波形畸变系数小、结构简单易于控制、变压器成本较低，可作为适合国内目前ＡＳＶＧ发展的主回路方案