基于3D-SVPWM的三电平电网模拟装置的研究与仿真

传统三电平空间矢量调制算法计算烦琐,需占用大量资源,大大降低了系统的性能。提出三维空间矢量调制技术对三电平电网模拟装置进行控制,首先针对三电平二极管中点钳位式变流器的三维空间矢量调制算法进行了研究,然后对三维坐标系进行矢量建模计算,最后基于MATLAB进行仿真,从而验证了该方法的可行性。

露天矿山三相四线供电3D-SVPWM谐波补偿技术

提出一种四桥臂电网的三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)谐波补偿方法。在建立三相四桥臂APF拓扑结构及数学模型的基础上,采取分类算法对参考电压矢量所处区域进行判断分析,并根据中间变量的线性组合直接获取基矢量的作用时间。最后,基于片上系统(SOC)的四桥臂APF样机进行算法验证,结果表明所提3D-SVPWM控制方法满足调制度约束、总谐波抑制、动态响应等关键性能指标,验证了3D-SVPWM技术应用于露天矿山电能补偿系统的可行性和有效性。

三相三线三电平有源滤波器的优化3D-SVPWM法

三相三线有源滤波器(APF)由于没有中性线,一般不考虑零序分量,通常采用二维空间矢量调制法(2D-SVPWM),然而造成中性点电压偏移,使开关管电压应力加大。提出用三维空间矢量调制法(3D-SVPWM)对三相三线三电平有源滤波器进行调制,控制零序分量保证中点电压稳定,间接控制直流侧电容电压的平衡。通过对3D-SVPWM法开关时间进行归纳,发现开关时间只需根据参考矢量所在的相位划分成12个扇区进行计算。因此可以去除子扇区的划分,简化了3D-SVPWM的运算时间,同时消除子扇区划分误差。仿真与实验证明,采用所提出的优化3D-SVPWM法不但补偿谐波效果好,直流侧电容电压也较平衡。

三电平逆变器简化3D-SVPWM策略研究

为了进一步简化SVPWM控制扇区判断及矢量时间的分配计算,文章针对三电平逆变器提出一种新型基于3D-SVPWM调制策略的简化调制策略。该策略直接由三相电压控制量计算出三相占空比,省去了参考电压矢量的扇区判断过程,极大地简化了运算过程。通过在Matlab/Simulink下进行仿真实验,验证了该简化策略能在保证输出性能的前提下,尽可能地优化计算过程,减小算法的复杂度。

两电平四桥臂变流器3D-SVPWM的空间矢量调制策略

在两电平四桥臂逆变器空间矢量调制算法中,电压矢量的轨迹由二维空间拓展到三维空间,算法复杂程度大大增加。该调制算法将分解为几个步进行:首先,确定合成参考电压矢量所对应的三个基本矢量。然后,确定三个基本矢量的各自作用时间,即每个矢量对应的占空比。进而确定三个基本矢量对应的开关状态。最后,确定开关状态的输出次序以及各项输出电平的作用时间。

三相四桥臂混合五电平逆变器及其3D-SVPWM算法

混合型多电平逆变器可以用较少的开关器件输出更多的电平,常被应用于中频逆变器领域,与传统逆变器相比,具有体积小、成本低和效率高等优点。一种新型的三相四桥臂混合式五电平逆变器拓扑及其abc坐标下的空间矢量脉宽调制(SVPWM)优化算法被提出,通过将直流端3个电容器的电压按1∶2∶1的比例调整,可实现输出线电压的9个电压等级,精简了电路结构,降低开关管应力。最后,所提结构和3D-SVPWM算法的仿真和实验结果验证了该方法的性能。

基于NPC的3D-SVPWM整流调制策略

为了优化三电平全功率变流器的调制策略,在二极管中点钳位型变流器NPC的基础上,分析了NPC的空间矢量脉宽调制SVPWM算法,并在该算法的基础上将二维αβ空间矢量转换到三维立方体空间矢量,分析NPC的三维空间矢量脉宽调制3D-SVPWM算法,运用PSIM仿真软件对NPC变流器整流部分进行了仿真。仿真结果验证了在NPC使用3D-SVPWM调制策略的有效性。

四桥臂有源滤波器的三电平3D-SVPWM控制策略研究

四桥臂有源滤波器(active power filter,APF)采用传统无差拍控制策略,动态性能好但控制精度差。重复控制动态性能差但控制精度好,两者结合可有效解决单独运用存在的缺陷,电流环采用无差拍重复控制保证响应速度与控制精度。传统三电平3D-SVPWM调制过程繁杂,提出将三电平空间矢量分解为两电平结构,进一步利用简化的两电平调制策略进行脉宽调制,提高APF效率。通过在MATLAB/SIMULINK中建立仿真模型,验证控制策略的正确性。

三相四线制有源滤波器的三电平3D-SVPWM简化控制策略研究

三相四线制三电平有源滤波器(Active Power Filter,APF)系统采用传统三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)控制策略运算复杂,通过简化控制策略提高系统的实时性,进行了推导简化传统3D-SVPWM的策略。简化的3D-SVPWM调制算法,减少运算步骤,由abc坐标系中的参考电压直接得到矢量的作用时间,省去了坐标系换算及扇区和小扇区的判断。通过在MATLAB下进行仿真实验,验证了所提算法的可行性。采用简化控制策略,在达到传统控制策略效果的同时,提高了系统的实时性、经济性,在工程领域有很大的意义。简化控制策略可运用于三相四线制三电平有源滤波器系统,且效果良好。

基于3DSVPWM调制的三相四线制有源滤波器仿真研究

详细推导了3D-SVPWM空间调制技术,介绍了三维空间中电压矢量的分布以及空间矢量脉宽调制的实现方法。利用MATLAB/Simulink构建了电容中点式有源滤波器的补偿模型。对建模过程中的难点给出了必要的说明,最后分析仿真波形验证了3D-SVPWM控制策略的有效性。

基于脉冲调整的四桥臂逆变器死区补偿策略

为防止桥臂直通加入死区时间会导致逆变器输出能力下降以及输出波形畸变,需要进行死区补偿。四桥臂逆变器开关状态多,电压矢量分布复杂,死区补偿实现困难。对死区效应及其产生机理进行分析,归纳各相电流极性与对应脉冲调整方案的关系,将基于脉冲调整的死区补偿策略应用于四桥臂逆变器。该补偿策略在同一电流极性下脉冲调整具有一致性,易于实现,仅需判断电流极性即可确定脉冲调整方案,达到校正基矢量作用时间的目的,补偿死区效应。分别在三相平衡及不平衡工况下对基于脉冲调整的四桥臂逆变器死区补偿策略进行仿真和实验分析,结果表明该补偿策略能提高逆变器输出能力,减小波形畸变程度,有效补偿了死区效应。

三维电压空间矢量控制在三相四桥臂逆变器中的应用

本文采用TI公司的数字信号处理器TMS320F2812,利用三维电压空间矢量(3-D SVPWM)调制原理,实现了三相四桥臂逆变器的控制。实验表明,该系统能够正常工作,实现了三相四线制输出。

基于T型三电平拓扑的新型电能质量补偿器

针对三相四线制配电系统,提出一种基于T型中点箝位型三电平逆变器技术的新型电能质量补偿器拓扑,并简要介绍了新型电能质量补偿器的工作原理。详细分析了新型电能质量补偿器逆变器直流侧电压波动的成因,以及采用传统三维空间矢量脉宽调制(3D-SVPWM)算法时系统侧出现不平衡电流和谐波分量的根本原因,并提出改进调制算法来解决该问题,即通过分别处理直流侧正、负极电压调制比,并按比例分配补偿时间进行中点平衡控制。在MATLAB/Simulink平台上的仿真结果表明,所提改进调制算法通过简单的控制策略,可同时实现无功补偿、谐波抑制及不平衡治理,且补偿效果良好。

永磁同步电机-三相四桥臂驱动控制系统的研究

本文为扩大永磁同步电机的应用领域,提出了三相四桥臂驱动控制的方案。在详细分析了PMSM数学模型和3D-SVPWM调制技术的基础上,采用Matlab/Simulink仿真软件搭建控制系统仿真模型,并从各个方面进行仿真研究。结果表明,三相四桥臂驱动永磁同步电机的控制系统在缺相或单相出现故障的情况下仍能保持良好的动态特性和优越的容错能力,从而验证了该方案的可靠性与合理性。

具有容错功能的高效电机控制装置

在具有容错功能的三相四桥臂控制系统的基础上,引入自适应滑模观测器,在保证系统扰动能力强的条件下,提出了一种新的模型参考自适应速度辨识方法,减少对电动机参数的依赖,使转速估计更加准确。采用三维电压空间矢量调制(3DSVPWM)技术,在电机发生故障时,仍可以满足电机的正常运行,提高控制系统的稳定性。

基于三相四线制三电平有源滤波器的简化三维空间矢量调制策略研究

三相四线制中点箝位(Neutral-Point Clamped,NPC)型三电平四桥臂有源电力滤波器(Active Power Filter,APF)采用三维空间矢量调制(3-Dimensional Space Vector Pulse Width Modulation,3D-SVPWM)策略可以高效地改善电能质量,减少谐波含量。但由于其复杂的拓扑结构,造成运算过程中响应时间过长的问题。针对这一问题,提出了一种简化的3D-SVPWM调制策略。该策略通过降维的方法,分别对前三相桥臂采用3D-SVPWM调制策略,对N相桥臂采用载波层叠PWM调制策略,确定触发脉冲信号。相较传统调制算法,新的调制策略缩短了计算空间矢量的作用时间,减少整体过程的响应时间,并且保证了开关时序的一致。通过MATLAB/Simulink仿真实验结果验证了文章提出的算法的正确性和可行性。

三相四线制三电平逆变器调制算法研究

传统三相三线制三电平SVPWM调制算法以其较高质量的输出电压和较高的直流母线电压利用率获得了广泛的应用。但对于三相四线制系统,因为中线的存在,传统算法并不适用。鉴于此,分析三相四线制三电平拓扑下的3D-SVPWM调制算法,并通过仿真进行验证。

基于三电平有源滤波器的控制策略改进

针对常规控制策略中控制复杂、中点电压不平衡等问题,提出了一种降维的三电平四桥臂逆变器新型控制策略,将其分解为三电平三桥臂逆变器控制策略和一个四桥臂关系式,前者采用3D-SVPWM空间矢量算法进行控制,第四桥臂的开关矢量采用桥臂关系式来进行控制。改进后的控制策略不仅降低了三电平四桥臂逆变器数学模型的复杂性,也对直流侧中点电压平衡进行了有效的控制。

基于三相四桥臂的不均衡负载逆变仿真分析

三相逆变器在较重的不平衡负载影响下输出的电压波形会畸变。基于三相四桥臂逆变器给出了解决这一问题的控制策略。使用90°对称分量法对各序电压进行分解,分解后的正序与负序分量使用双闭环PI方法进行控制,零序分量则采用虚拟构造αβ坐标系进行控制,最后用三维空间电压矢量调制算法(3D-SVPWM)产生控制脉冲驱动四桥臂逆变器。仿真结果证实了控制策略的有效性,三相四桥臂逆变器在带三相不平衡负载的情况下输出也是均衡的。

基于虚拟磁链观测器的SVG的无源控制算法研究

三相四桥臂静止无功发生器(SVG)在解决三相四线制低压供电系统中由三相不平衡、非线性负载所带来的电流不平衡及严重畸变,功率因数低等问题有明显的优越性。针对三相四桥臂SVG的非线性强耦合特点,提出一种基于虚拟磁链观测器的无源控制(PBC)算法。基于系统的无源性提出一种非线性控制策略,并采用abc坐标系下的3D-SVPWM进行调制,产生控制SVG主电路的开关信号,从理论上保证了闭环系统的渐进稳定。最后,通过仿真试验与传统PR、PI控制比较,验证该控制策略的有效性和优越性。