三电平PWM并网变换器LCL滤波器量化设计

随着并网变换器容量的增大,LCL滤波器的优势更加明显。在满足相同滤波效果的情况下,LCL滤波器所需电感值比L滤波器要小。以谐波电流衰减比作为优化目标,参数设计会大于实际要求,增加滤波器的体积与成本。通过基于二重傅里叶级数的三电平变换器脉宽电压谐波分析结果,提出一种三电平PWM并网变换器LCL滤波器的设计方法,实现滤波性能的量化。该设计方法不是以降低网侧电流谐波含量为目标,而是在THD满足要求的情况下尽可能的降低LCL滤波器的规格,降低成本,并对设计的LCL滤波器进行了仿真和实验,验证了所提方法的有效性。     

有源钳位三电平变频器改进SVPWM策略

中点钳位(NPC)三电平变频器存在功率器件损耗不平衡问题,部分器件发热严重,限制了变频器容量和开关频率的提升,有源中点钳位(ANPC)三电平变频器通过不同的零电压输出状态可以平衡功率器件的损耗。通过选取不同的冗余零状态,提出一种适用于ANPC三电平变频器、可以平衡功率器件损耗的改进空间矢量调制(SVPWM)算法。对所提SVPWM算法和传统正弦矢量脉宽调制(SPWM)算法进行仿真对比,分析功率器件损耗分布情况,结果表明所提方法可以平衡功率器件的损耗,提高变频器的容量和开关频率。另外,和SPWM算法相比,采用SVPWM算法输出电压可以提高15%,电流谐波畸变率会有所降低,最后通过实验验证了所提算法的正确性。     

基于形态参数的植物根系生长模型可视化构建

通过对植物根系的形态结构分析,提出了根单元的定义及其相关的建模参数,并进一步实现了基于根单元的根系拓扑结构。利用Unity3D父子对象逻辑及相关的消息传递机制,实现基于参数标定的根系三维建模架构。使用相对控制点路径、截面图形边界计算、空间平面坐标变换技术、Mesh三维网格算法实现了根系三维模型。层级树形结构与相对尺寸、相对时间的整合,实现了植物根系的生长仿真。结合Shader着色技术,完成了通过图像完成根材质建模,达到了真实仿真的效果。实现的根系模型具有智能设计、动态生长的特点,且不同的特征参数输入,可以实现不同种类的植物根系仿真,具有良好的通用性和适用性。     

有源箝位三电平变换器器件开路故障研究

近年来,多电平变换器在高压大功率领域得到广泛应用,然而其中较多的开关器件增大了系统故障概率,降低了系统可靠性。因此在变换器运行过程中,及时诊断开路或短路故障并采取相应的容错控制对于多电平变换器非常重要。针对有源中点箝位(ANPC)三电平变换器提出一种有效的器件开路故障诊断方法。该方法只需检测输出的相电压、相电流和开关状态,进而根据三者之间的关系诊断出故障,并发出故障信号;对故障信号进行多次检测后,执行容错控制算法。该方法具有反应时间短、诊断精确度高、容错效果好、实施成本低等优势。最后,通过仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。