新型电压源型换流器拓扑及控制策略研究

文章提出了一种新型的模块化多电平换流器拓扑结构,在中高压调速领域、交流柔性供电系统中有着广泛的应用前景。与传统的多电平换流器相比,其具有输出容量大、开关频率低(等于基波频率)、开关损耗小等优点。文章分析了模块化多电平拓扑结构的工作原理,并提出了一种基于采用最小谐波原则确定脉冲导通角度的基频开关调制策略,且给出了子模块电容电压平衡的控制方法;最后,基于Matlab软件平台搭建了一个11电平的模块化多电平换流器模型,验证了理论分析的有效性和正确性。     

多电平滞环控制异步电动机调速系统

基于多电平变流器 ,如中点嵌位逆变器和串联逆变器特别适合在中高压大功率场合应用特征 .针对多电平变流器 ,传统的 PWM控制方法的适用性存在的问题 ,提出了一种非常适合多电平变流器的 PWM控制方法——多电平 SFO滞环控制方法 .这种方法算法简单 ,容易实现 ,开关频率低 ,电压调制系数高 .通过一个矢量控制异步电动机调速系统对这一方法进行了验证     

多级神经元网络A／D转换及其级联实现

在对利用神经元网络实现Ａ／Ｄ转换的几种方法进行模拟分析的基础上，引入多级神经元的概念．采用下三角权连接结构，提出具有下三角权连接结构的多级神经元网络．对４ｂｉｔＡ／Ｄ转换进行了计算机模拟，效果良好．模拟结果表明，既有效地克服了迟滞现象，又减少了神经元和连接权的数量．在进行高比特转换时，采用级联实现可简化设计方法，便于推广和大规模集成应用．     

一种新型的三相电流型多电平整流器

传统的多电平技术研究主要集中在电压型变流器,对电流型多电平的研究还不多,对电流型多电平整流器的研究更为少见。将对偶思想应用于电压型多电平的调控策略对偶到电流型多电平,并采用模块并联和载波相移技术,提出并实现了以三相电流型7电平整流器为代表的全新的三相电流型多电平整流器。着重分析了其工作原理和调制策略,在搭建DSP+CPLD数字平台的基础上实现了三逻辑载波相移SPWM信号的全数字化以及多路PWM驱动信号的产生,最终通过建立样机验证了控制策略和调制方法运用于电流型多电平整流器的正确性和可行性。     

模块化多电平变换器（MMC）工作原理的分析

本文介绍了模块化多电平变换器（MMC）的应用背景,然后以五电平MMC变换器的拓扑机构为例,详细地分析了它的拓扑结构和工作原理。模块化多电平变换器克服了常规多电平变换器的不足,具有结构简单、控制方法灵活和易于拓展等优点,十分适合模块化生产。     

基于二电平矢量拓展的通用多电平控制策略

选择电平作为参考对象,研究了对电平数和相数都具有通用性的多电平控制策略,提出了二电平矢量拓展法,并进一步分析解决了新控制策略中的电平离散意义、整余分量分解、二电平分析、桥臂开关分组等关键问题.该控制策略物理意义明晰、实现简易,控制策略的复杂度不随电平数或相数的增加而增大,对于系统电平数及相数的变化都具有很好的通用性.最后,在Matlab环境中搭建了三相五电平逆变系统模型,仿真结果证明了该控制策略简单可行.     

基于电网电压补偿的多电平变频器控制

为了改善电网电压补偿效果，从主回路拓扑结构出发，以低压变频器规则采样法为基本理论，详细介绍了适合于多电平变频器控制的理论分析和算法推导过程，提出了一种基于电网电压补偿的多电平变频器控制方法，并给出了适合数字信号处理的采样原理和采样时序。根据电网电压的变化，实时调节输出电压，获得与闭环系统相同的理想机械特性和运行效果。该方法具有计算步骤简单、输出SPWM对称性好、精度高和控制方便的特点，适用于任何电平数目及拓扑结构。试验结果表明，和其他多电平控制方法相比，使用效果好，有很高的利用价值。     

供电系统中谐波的抑制和消除方法的探讨

在电厂供电系统中，电力变流器和其它非负载向系统中“注入”谐波电流，引起一系列问题．本文讨论各种谐波问题，如供电电压畸变，功率因数降低，增加能量损耗，干扰通信系统等，并对解决谐波问题的各种方法，如增加整流器相数，正确配制电力电容器组，注入谐波电流和使用滤波器进行了探讨．     

车载网侧变流器电流谐波优化控制策略

交流传动电力机车和电动车组网侧变流器产生的电流谐波频谱分布范围较宽,容易激起牵引网谐振.在分析了理想条件下网侧电流谐波特性的基础上,针对网侧变流器目前通常采用的多重化瞬态电流控制策略,通过对比指出了其在谐波性能方面的问题.为解决这些问题,提出了基于平均电流反馈和基于原边电流反馈两种优化的瞬态电流控制策略.通过仿真分析和线路运行试验验证了优化控制策略的有效性,可将原边电流总谐波畸变率降低至1%左右,显著提升了网侧谐波性能,并有效地抑制了车网谐振.     

采用多输入DC/DC变换器实现对谐波和纹波的抑制

电子仪器和设备中的电源越来越广泛地采用开关方式的DC／DC变换器,以致于工频电源中高次谐波的含量增多,国际IEC对此作了限制．文中提出采用多输入的DC／DC变换器．抑制输入电流的高次谐波,获得良好效果用前馈控制和反馈控制相结合的办法,使输出电压的低频纹波,由单输人时的280mV左右降至80mV左右;同时使功率因数得到提高,从而降低了谐波失真系数．     

基于SOGI的MMC环流抑制方法

基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(high voltage direct current based on modular multilevel convert-er,MMC-HVDC)系统在电力领域已经占据重要地位,但MMC系统存在环流,会增加开关器件和其他元件的额定容量以及系统损耗,严重影响了MMC的工作特性....     

采用卡尔曼滤波算法的模块化多电平换流器电容值在线估计方法

为预防模块化多电平换流器中子模块电容器老化失效而引发系统安全问题,提出一种模块化多电平换流器子模块电容器电容值在线估计方法.首先,采用卡尔曼滤波滤除传感器采集桥臂信息存在的测量噪声;然后,利用传感器监测桥臂电流和子模块电压信息并对其进行离散化处理,建立电容、电压及电流的数学模型,实时估计子模块电容值的情况;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建8电平系统进行仿真验证.结果表明,所提出的方法稳态时估计误差在1%以内,能够实现在线估计,有利于预测性防护,提高系统的可靠性.     

矩阵式变换器在非正常工况下的补偿控制

为了保证矩阵式变换器在电网电压非正常工况下安全稳定运行,提出了一种基于间接空间矢量调制的前馈补偿控制策略。通过检测电网电压,计算出虚拟直流电压,并根据其变化实时地调节空间矢量调制系数。在样机上进行了实验验证。相比于无补偿的情况,采用前馈补偿策略后矩阵式变换器在电压不平衡时其输出电流的谐波含量减少达45%以上,而在电压跌落时输出电流仍能维持正常运行时的幅值。结果表明:本方法有效地改善了矩阵式变换器在电网电压非正常工况下的输出性能,并减小了非正常工况对负载设备的不利影响。     

矩阵式变换器在非正常工况下的补偿控制

为了保证矩阵式变换器在电网电压非正常工况下安全稳定运行,提出一种基于间接空间矢量调制的前馈补偿控制策略。通过检测电网电压,计算出虚拟直流电压,并根据其变化实时地调节空间矢量调制系数。在样机上进行了实验验证。相比于无补偿的情况,采用前馈补偿策略后矩阵式变换器在电压不平衡时其输出电流的谐波含量减少超过45%,而在电压跌落时输出电流仍能维持正常运行时的幅值。结果表明:本方法有效地改善了矩阵式变换器在电网电压非正常工况下的输出性能,并减小了非正常工况对负载设备的不利影响。     

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.     

中频采样系统中Dither电路的设计

Dither技术可减小ADC量化误差、相关采样及DNL引入的谐波失真,从而提高ADC的无杂散动态范围。本文设计了一种基于VCO的窄带大幅度Dither的发生电路,可广泛用于各种数字中频采样系统。通过在频谱分析仪中频采样系统的验证,本文所采用的方法可以有效地提高频谱分析仪的动态范围。     

基于平均电流控制的升压式PFC研究

Boost功率因数校正(Power Factor Conection,PFC)变换器广泛存在于各种开关电源当中以提高对电能的利用率,为进一步优化BoostPFC变换器的性能,在平均电流控制方式的基础上加入了占空比前馈控制环节;首先介绍了Boost PFC变换器的工作原理以及平均电流控制方式的控制原理,然后对电感与输出电容的计算作出分析,再在MATLAB/SIMULINK中搭建加入占空比前馈控制后的电路模型并进行仿真实验,最后对仿真结果进行分析;结果表明:加入占空比前馈控制后系统的功率因数有所提高,在一定程度上降低了输入电流的总谐波畸变率,且增加了系统的稳定性。     

三点式晶闸管逆变器及单片机控制

主要讨论了以麦氏换流线路为基础构成的一种新型晶闸管三点式ＰＷＭ逆变器的拓扑结构、原理、特点，以及８０９８单片机的控制方式．对于同样的基波和谐波成分要求，三点式ＰＷＭ逆变器的开关频率比两点式低得多，开关损耗大大减小，为利用国产化晶闸管实现大容量、高性能价格比的变频器提供了条件．     

改进型基本梯级多电平逆变器

根据基本梯级逆变器提出了一种改进的多电平逆变器电路拓扑,讨论了对其进行谐波消除和幅值控制的方法.该拓扑结构用n个独立电源,2n 4个开关器件可产生2n 1个电平电压;并保留了多电平逆变器开关频率低、效率高等优点,所用器件较少,克服了基本梯级逆变器存在的感性负载时输出电压产生畸变、各独立电源输出功率不均衡等缺点.该逆变器拓扑适合于可再生能源发电的场合.改进前后的拓扑结构在不同负载下的仿真结果表明,该拓扑结构具有可行性.     

交—直—交变频调速异步电动机设计的探讨

本文根据变频器输出电压波形非正弦的特点,分析谐波分量对电机磁路和电路的影响,导出所依据的设计原理与方法。通过建立电动机——变频器的系统数学模型,作为分析变频电源对电动机动态性能影响的基础。使设计参数既满足静态特性的要求,也兼顾到电动机在运行范围内具有较好的动态性能。