二极管钳位式多电平逆变器的拓扑结构分析

为了解决低压 (中压 )主开关器件在高压应用情况下的矛盾 ,国外有许多学者提出了多电平逆变技术 ,并在铁路牵引系统中有初步应用 .在分析三电平和五电平逆变器基础上 ,对多电平逆变器的拓扑结构进行归纳分析 ,总结出多电平逆变器的通用结构 ,并对多电平逆变器进行了电压空间矢量分析     

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.     

混合供电型不对称多电平逆变器的研究

提出了一种混合供电型级联式不对称多电平逆变器.首先对该多电平逆变器的拓扑结构进行理论分析;然后以输出7电平为例,运用正负反相载波层叠脉宽调制方法和反馈控制相结合的方法,通过调整开关逻辑,控制电容电压稳定在期望值,从而达到输出为理想7电平的目的.最后在MATLAB模拟环境中搭建逆变和控制电路,通过仿真验证了所提出多电平逆变器拓扑结构和控制方法的有效性.     

三电平逆变器直接转矩控制系统研究

阐述了三电平逆变器直接转矩控制的基本原理、拓扑结构和控制策略,提出了一种简化的三电平逆变器异步电机直接转矩控制方法,利用Matlab/Simulink建立仿真系统,仿真结果验证了系统设计和控制策略的正确性。     

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。     

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.     

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%。     

级联多电平逆变器CPS-TPWM策略研究

针对传统的多电平调制策略直流电压利用率低的问题,提出了一种用于级联多电平逆变器(CMI)的载波相移梯形波脉宽调制(CPS-TPWM)策略。在对载波相移技术进行数学分析的基础上,推导了梯形波三角化率σ与CMI输出基波幅值和谐波含量的数学关系。在选取合适的σ值和拥有良好谐波特性的条件下,该调制策略大幅提高了CMI的输出电压基波幅值。在Matlab/Simulink中搭建了三相九电平CMI模型进行仿真验证,仿真结果证明了该方法的正确性和可行性。     

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.     

多电平逆变器SVPWM控制方法研究

本文提出了一种用于多电平逆变器（MLI）的新的空间矢量脉宽调制（SVPWM）方法,这种方法可用于级联H桥（CHB）逆变器。该方法中矢量作用时间的计算由扇区和两个特定参数决定,利用简单的映射可实现任意n电平逆变器的SVPWM控制。通过7电平逆变器的实验结果证明了所提方法的有效性。     

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。     

模块化多电平拓扑结构在统一潮流控制器中的应用

本文分析了一种采用模块化多电平技术的潮流控制器（MMC-UPFC）的拓扑结构,指出该拓扑具有可靠性好、模块化程度高、容量拓展灵活等特点。同时分析了MMC运行特征,并将模块电容均压与脉宽调制技术相结合,提出了一种即能实时保持模块电容均压又可极大减少开关动作次数的脉宽调制策略。本文最后通过仿真,验证了上述控制策略的正确性。     

三电平SVPWM逆变器矢量控制系统的故障仿真

牵引传动系统是动车组的核心技术,三电平矢量控制的电机逆变器的故障诊断非常重要.本文以CRH2动车组的三电平电机逆变器为背景,建立了三电平空间矢量脉冲调制(SVPWM)逆变器控制系统的Matlab/Simulink模型,并进行了仿真,分析了5种常见故障对三电平逆变器的输出电压、电流、转矩和转速的波形及电机性能的影响,以便为CRH2动车组的三电平逆变器的故障诊断提供了技术参考.     

三电平逆变器的无速度传感器矢量控制系统

介绍三电平逆变器的基本结构并推导了三电平空间矢量脉宽调制（SVPWM）原理,为防止电容中点电压的偏移,采用改进型SVPWM控制方法作为逆变器的控制策略．同时,引入模型参考自适应技术,并在三电平转速、磁链双闭环控制中使用该技术实现了无速度传感器控制．通过仿真结果证明了方法的正确性和可行性．     

新型电流型多电平逆变器的优化设计

针对目前逆变器设计中存在的问题,提出一种基于FPGA的三次谐波注入法,该方法在原正弦调制波(基波)的基础上,叠加适当幅值的三次谐波,由于合成参考信号的最大值减小,从而提高了输出等效正弦波的幅值,而所加入的三次谐波,在三相系统中可以互相抵消。采用FPGA技术,只需一个芯片,就可完成整个设计。仿真与实验证明,采用三次谐波输入,可使电流的利用率提高1.15倍。     

级联型多电平逆变器SVPWM控制研究

由H桥级联型逆变器主电路结构,分析出了逆变器电压输出实质可看作其各H桥单元左、右桥臂矢量形成的三相两电平逆变器组输出电压之差。把相移原理和空间矢量脉宽调制技术(SVM)结合推导出了适合于H桥单元串联叠加逆变器的相移空间电压矢量调制技术。利用双重傅里叶变换(DFT)的频域变换方法分析了相、线电压的输出特性。在Matlab/Simulink仿真平台上搭建相移SVPWM方法的仿真模型,验证了该方法的有效性和正确性,并分析了载波调制比M变化对相移SVPWM的电压输出电平数、基波幅值和电压总谐波畸变的影响。     

多电平逆变器空间矢量控制算法的研究

针对60°坐标系空间矢量脉宽调制算法在求解合成矢量对应开关状态时存在较大计算量的问题,提出了一种优化算法,该算法按照开关频率优化原则设计参考电压在(0,π/3)范围内对应的开关状态,然后通过交替相序和取反的方法获取参考电压在整个电压周期内对应的开关状态.优化算法不仅提高了效率,而且还有利于增强输出波形的正弦对称性.利用Matlab搭建了五电平逆变器模型,对提出的简化算法进行仿真,仿真结果验证了算法的正确性和有效性.     

H桥多电平逆变器的新型调制

针对传统PD调制法应用在级联H桥多电平逆变器时存在的输出功率不均衡问题,提出一种基于1/4输出周期载波循环的优化调制策略,使得逆变器各级联单元的输出功率均衡,且开关管的最高开关频率降为原来的一半,降低了开关损耗.该优化调制策略比传统PD调制需要的三角载波数量更少,调制更简单.以四单元级联H桥多电平逆变器为例进行理论分析,并通过仿真实验验证了所提方法的正确性.     

一种新型级联多电平逆变器SVPWM控制

H桥级联多电平逆变器调速系统中,由于电压矢量数目过多而带来参考矢量计算困难及电压矢量优化选择问题,在对多电平系统电压矢量的特点和规律进行深入分析的基础上,提出了一种新型的电压空间矢量控制算法。基于这种算法能够很容易确定参考电压矢量的位置和各矢量的作用时间,并且计算的复杂度不受逆变器电平数的影响,可以用在任何高电平级联型H桥逆变器中。通过五级H桥级联型逆变器驱动系统的仿真及实验验证了这种方法的有效性。     

多电平并网逆变器谐波抑制设计策略研究

为提高并网系统的稳定性和获得高质量的并网电流,将简化的五电平逆变器拓扑电路应用于并网系统,采用T型滤波器滤波、电容电流内环,并网电流外环的双闭环控制提高系统稳定性．针对Pl控制的特点,研究在减小稳态误差和实现单位功率因数并网的参数条件．所设计的系统综合了五电平逆变器拓扑电路、双闭环控制、PI控制的优点,仿真试验验证了该设计的合理性、有效性和可行性．