一种二极管箝位型多电平逆变器控制方法研究及DSP实现

为改善高频应用中二极管箝位型多电平逆变器的输出电压波形质量,基于阶梯波PWM法原理,利用波形合成理论,分析了逆变器实现谐波控制的工作方法。通过控制开关器件的导通时间,实现了逆变器输出电压低次谐波的消除及输出电压基波幅值的调节。设计了基于数字信号处理器DSP的逆变器数字化控制方案,并给出了实验结果。     

三电平逆变器中的死区效应与补偿

分析了二极管箱位型三电平逆变器的死区效应对输出电压基波和低次谐波的影响,提出了适用于二极管箝位型三电平逆变器的死区补偿方法.该方法分别在载波的开始和中间采样输出电流,根据检测到的输出电流方向调整功率器件的开关动作时刻,最终使得输出电压波形与理论波形一致,达到良好的补偿效果.该方法能有效减小输出谐波含量,并恢复由死区效应...     

采用主从型逆变器结构的静态同步补偿器

针对6kV中压电网三相平衡负载的无功功率补偿，结合二极管箝位多电平逆变器和H桥级联多电平逆变器的特点，提出了一种能够直接并入电网的新型主从式逆变器结构：主逆变器采用二极管箝位三电平逆变器，从逆变器采用3个H桥(即全桥)逆变器。主逆变器和H桥逆变器采用级联的形式连接，构成一个五电平的混联逆变器。H桥逆变器负责产生一个方波电压，构成输出正弦电压的基本成分；主逆变器产生输出电压的补偿部分并负责消除低次谐波。最后通过仿真结果证明了所提出的这种主从型逆变器STATCOM结构在消除谐波方面的优越性。     

三电平逆变器电容电压柔性平衡控制策略

针对二极管箝位型三电平逆变器的电容电压平衡问题,分析了PWM载波通式中的若干自由度,提出了基于改变载波零偏的三电平逆变器电容电压控制策略,从矢量作用时间方面研究了该控制策略在典型区间内的作用原理,并将结论推广到全部区间.进一步从直流侧电容电压的波动特性和输出性能方面考虑,提出了改进的三电平柔性平衡控制策略,通过在电容电压反馈中引入低通滤波环节和在输出控制中引入电容电压前馈环节来实现.在二极管箝位型三电平逆变器实验平台上得到实验结果证明上述控制策略的有效性.     

T型三电平充电模块的平坦-QPR控制策略

为提高直流充电桩T型三电平充电模块的鲁棒性能和动态性能,减小网侧电流谐波含量,提出一种基于微分平坦理论与准比例谐振控制(QPR)相结合的新型双闭环控制策略。该控制策略内环采用无需解耦的准比例谐振控制,外环采用以电容能量为平坦输出的平坦控制。对T型三电平模块的工作原理进行分析,并给出该控制策略的具体实现方案。在仿真平台将该控制策略与传统PI控制进行对比,仿真结果表明:基于微分平坦理论与准比例谐振控制的双闭环控制策略改善了T型三电平的鲁棒性和动态性能,输出电压稳定,交流侧谐波含量少。     

消除偶次谐波的三电平NPC逆变器调制方法

针对传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法的矢量选取方案使得二极管箝位型(NPC)三电平逆变器输出电压产生偶次谐波的缺陷,提出了一种能消除偶次谐波的改进型矢量选取方案.该方案在分析传统SVPWM产生偶次谐波机理的基础上,通过改进SVPWM中各矢量的作用顺序,使得逆变器输出电压半波奇对称,从而达到消除偶次谐波、抑制中点电...     

基于等价输入干扰的三电平逆变器重复控制

二极管箝位型三电平逆变器由于其输出容量大、输出电压高、电流谐波含量小的优点而被广泛使用。由于非线性负载、死区效应等因素的影响,输出电压波形会发生畸变。此处提出了一种基于等价输入干扰(EID)的重复控制方法,在利用重复控制消除输出电压中周期干扰的同时,结合EID控制,消除输出电压非周期的干扰,并通过实验证明其可行有效。     

二极管箝位型三电平逆变器控制系统研究

该文对二极管箝位型三电平逆变器的控制系统进行研究。为了对输出电压的波形进行控制，该文建立了三电平逆变器的数学模型，使用输出电压瞬时值控制系统来获得高质量的输出电压波形。中点平衡问题是三电平逆变器的一个固有问题，该文对此进行了深入探讨，并提出了一种基于各相桥臂输出电流方向和中点波动方向检测的中点平衡控制方法。实验结果验证了控制方案的正确性和可行性。     

三电平逆变器中点电压平衡的电压空间矢量控制原理及算法

分析了三电平电压空间矢量调制基本原理，深入研究了影响三电平逆变器中点电压平衡的主要因素，由此提出一种控制箝位二极管电压型三电平逆变器中点电压平衡的电压空间矢量算法。理论分析和仿真实验结果表明，所提出的控制算法能有效平衡三电平逆变器中点电压。     

二级管箝位式多电平逆变器PWM控制方法

本文描述了中点箝位式逆变器、二极管箝位式五电平逆变器基本工作原理。详细分析了三电平逆变器选择谐波消除法(SHEPWM)，并列出了SEPWM方法的开关角轨迹，给出了仿真波形；对五电平逆变器的PWM控制方法展开分析，并给出仿真波形。     

有源中点箝位型五电平光伏并网逆变器研究

五电平逆变器具有输出电压谐波小、电磁干扰小等突出优势,但由于传统二极管箝位电路在输出电平数超过三电平时,存在直流侧平衡问题,并未在光伏系统中使用。有源中点箝位型(ANPC)多电平电路因其可在输出有功功率时保持直流侧稳定,故在此将该电路使用在五电平光伏逆变器中。根据该电路特点采用空间矢量调制方法和依据空间矢量的直流侧中点电位控制策略。最后通过仿真和实验验证了所提方法的可行性。     

三电平和两电平逆变器效率分析与比较

在分析、计算二极管箝位型三电平逆变器和两电平逆变器的通态损耗、开关损耗以及输出滤波电感损耗的基础上,对这两种逆变器的损耗、效率进行了比较。     

直流电压自平衡新型三电平准谐振逆变器

传统二极管钳位的三电平逆变器运行时,中线电流会造成逆变器直流电压不平衡并影响输出效果。同时逆变器中的开关损耗也是在高电压、大容量应用中必须考虑的问题。为了减少逆变器的损耗及改善直流电压不平衡,本文提出一种直流电压自平衡新型三电平准谐振逆变器及其控制算法。给予直流侧电压自平衡能力,并利用软开关去降低逆变器的开关损耗。通过仿真模型,证明了其结构及控制方案的可行性,并与传统三电平逆变器进行了比较。     

二极管箝位五电平变换器控制方法

传统二极管箝位变换器的电压变化率和共模电压较高,且波形谐波含量较大,使得输出滤波器的设计变得复杂.为了克服以上不足,在分析五电平变换器桥臂拓扑的基础上,结合SHEPWM法和SFOPWM法两者的优点,提出了一种新型PWM控制方法.由于直流侧各个电平都得到应用,基于该新型PWM控制技术的二极管箝位型五电平变换器具有了更高的...     

二极管箝位型三电平逆变器的控制方式研究

对于拥有体积小、成本低等优点的高频不间断电源(UPS),其后级逆变器的输出电压总谐波畸变率(THD)是一个关键技术指标,此处选取了三相四线制二极管箝位型三电平逆变器作为主电路。采用三维空间矢量(3DSV)调制方式作为调制策略,对系统进行建模,同时分析了不平衡负载对输出的影响,对比了采用传统双闭环比例积分(PI)控制器和改进型重复控制器抑制谐波的能力。通过搭建样机,验证了3D-SV调制方式数字实现方便,同时采用改进型重复控制策略,在不平衡负载条件下,抑制谐波能力好,能输出高质量的电压波形。     

基于Buck-Boost电路的三电平逆变器

在研究三电平逆变器时,由于直流侧存在中点电压偏移,导致逆变器交流侧输出波形产生畸变,使逆变器不能满足运行状态要求。为此本文针对二极管箝位式三电平逆变器中点电压不平衡问题,详细分析了三电平逆变器产生中点电压不平衡的原因。并在前人研究的于Buck-Boost电路平衡方法基础上,提出了一种基于该方法的中点电压平衡控制策略,并基于Matlab/Simulink仿真平台对本文提出的平衡控制策略进行了仿真研究,仿真结果表明本文提出的平衡控制策略可有效抑制二极管箝位式三电平并网逆变器中点电压不平衡,且在一些条件下效果比小矢量平衡方法要好。     

NPC 三电平逆变器供电的永磁同步电动机伺服系统

主要研究了采用中点箝位型(NPC)三电平逆变器供电的永磁同步电动机(PMSM)伺服系统;电动机采用转子磁场定向的矢量控制.为了达到控制目的,在三电平逆变器SVPWM调制算法的基础上,引入了零序电压注入法和电容电压前馈法.这种方法较好地控制了中点电位的偏移,以期降低逆变器输出电压谐波含量,改善电动机定子电流波形,这将减小电动机转矩脉动,改善电动机控制性能.     

UPS中三电平逆变器分析与设计

由于三电平逆变器可以提高输出电压波形质量,降低开关管耐压和减小电感损耗,因此在大、中、小功率场合得到了越来越广泛的应用.以三电平逆变器的最常用拓扑--二极管箝位型三电平逆变器拓扑为研究对象,结合它在不间断电源(UPS)中的具体应用,详细分析了其工作原理,并建立了其基本数学模型.依据得到的数学模型设计了解耦控制器,从而可以完全按照两电平逆变器的控制器来设计三电平逆变器的控制器.实验结果证实了理论分析和控制器设计的正确性.     

多电平光伏并网逆变器中点电压平衡控制分析

高效、电网友好型等特征是光伏逆变器的发展方向,多电平光伏并网逆变器较两电平逆变器谐波更小、效率更高,因而受到了广泛的关注和应用。然而,其直流母线中点电压的不均衡是二极管箝位式多电平逆变器的固有问题,其根本原因在于中点电流的存在,因此,中点电压平衡的关键在于消除中点电流的影响。介绍了三电平逆变器的空间矢量控制方法,分析了中点电压不平衡的原理,并研究了几种常用的中点电压平衡控制策略,包括滞环中点电压控制、精确中点电压控制和虚拟空间矢量控制(VSVPWM)等,最后在MATLAB/simulink平台上对这几种控制策略进行了仿真验证,仿真结果表明控制策略能够很好地平衡中点电压。     

基于傅立叶分析的三相SPWM逆变器死区效应与补偿研究

为了减少逆变器输出波形所含的谐波分量,降低二极管钳位型三电平逆变器的死区效应对输出电压基波和低次谐波的影响,提出了适用于二极管钳位型三电平逆变器的死区补偿方法。利用傅立叶变换分析了三相SPWM逆变器死区时间影响输出波形谐波分量的机理,在载波的开始和中间分别采样输出电流,根据检测到的输出电流方向调整功率器件的开关动作时刻,最终使得输出电压波形与理论波形一致,达到良好的补偿效果。该方法能有效减小输出谐波含量,并恢复由死区效应引起的有效值损失。通过Matlab仿真,验证了方法的可行性。