三电平SVPWM控制技术在船舶推进系统中的应用

两电平SVPWM(空间矢量脉宽调制)控制技术在电机调速系统中得到了广泛的应用,这种控制技术下的输出电压在开关频率整数倍处会产生幅值较高的谐波,是电机产生电磁噪声的主要来源。为了使输入电机的电流谐波得到抑制,首先对三电平SVPWM控制技术与两电平SVPWM控制技术进行分析比较,建立了基于Matlab两种拓扑的系统仿真模型,并在模型的基础上对不同电路拓扑的电流谐波进行仿真分析和试验验证,验证了三电平SVPWM技术在减振降噪方面的有效性,并在船舶推进系统中得到了应用。

基于三电平SVPWM简化算法的有源电力滤波器研究

介绍了电力系统的谐波问题,阐述了有源电力滤波器(APF)的基本工作原理和瞬时无功功率理论,在此基础上,建立了三电平APF的数学模型,并且结合三电平SVPWM简化算法完成了APF系统实验研究,解决了APF在煤矿高电压大功率场合下的应用问题,实验结果证明了该方案具有良好的谐波补偿效果。

三电平SVPWM方案的实现

三电平逆变器相对于传统的两电平逆变器有很多优越之处,在高压大功率领域有着非常广泛的应用。描述了中点箝位式三电平逆变器SVPWM方案的实现,对方案所涉及的拓扑结构、矢量分区、矢量切换等基本问题进行了详细的阐述。最后,给出了三电平和两电平SVPWM方案的仿真结果,对比可以看出三电平逆变器性能更加优越。

基于坐标变换法的三电平SVPWM算法的三个矢量作用时间的计算方法

提出了基于坐标变换计算九段虚拟矢量鞍形波调制三电平SVPWM的三个矢量作用时间的算法,给出了5个小扇区的坐标变换方法和计算过程,得出了该方法的工程实用性很高的结论;利用VC++6.0的DLL动态链接库与PSIM结合的方法进行了仿真,并将该算法应用于有源电力滤波器中,成功地实现了由理论到工程实践的过渡。

三电平SVPWM光伏并网逆变器的模糊准PR控制方法

为了实现LCL型三电平光伏并网逆变器的高效稳定运行,利用模糊准PR控制方法跟踪控制三电平逆变器的并网电流,逆变器采用基于60°坐标系的简化SVPWM调制算法,通过Boost-TL变换器改变上下电容的充放电时间实现NPC型逆变器的中点平衡控制,在Matlab/Simulink平台中搭建整个光伏系统的仿真模型。结果表明:模糊准PR控制方法能够应对误差变化实时调节谐振参数,满足系统最优性能要求,增加了系统的鲁棒性和抗干扰能力。并网逆变器波形正弦度高,并网电流谐波含量少。该控制方法能够以高功率因素向电网输电。

三电平SVPWM逆变器中点电压平衡的研究

文章简要分析了中点钳位式三电平逆变器的基本原理,提出了一种平衡中点电位的新方法,并运用TMS320F2407实现了全数字化控制系统,最后通过仿真验证了该方案的正确性。

基于简化SVPWM算法双三电平变换器研究

详细分析了三电平SVPWM的简化算法,将传统两电平电压空间矢量控制算法应用于双三电平变换器。在d-q坐标系下建立基于开关函数的三电平中点钳位电压型整流器高频数学模型,在此基础上采用电压外环与电流内环的双闭环控制来实现三电平整流器的高性能特性。利用三电平矢量控制算法,实现电机的无速度传感器矢量控制。在实验室中以DSP F2812为主控制器建立实验平台,验证了采用上述算法的优越性能。

基于等效SVPWM的三电平脉宽调制技术仿真研究

传统三电平SVPWM算法思想简单、易于实现,但实际运用中有大量三角函数运算,对控制芯片要求较高。为此研究引入基于载波调制的等效空间矢量调制算法,有效抑制中点电位不平衡,改善系统动态性能,并在此基础上提出一种适用于三相三电平Vienna整流器的改进脉宽调制技术,该调制算法通过注入零序分量降低系统谐波含量,并利用补偿电压V_(comp)实现功率因数可变。最后搭建Matlab仿真平台,验证所提算法的有效性与正确性。

基于SVPWM的三电平APF双重复模糊PI控制策略

针对传统比例积分控制参数难以整定,动、静态性能变差,导致补偿效果不理想的问题,提出一种改进的双环重复模糊PI控制。双环重复模糊PI控制充分利用重复控制、PI控制的优点,实现动态调整控制器参数,通过运用一种改进的60°坐标系下三电平SVPWM减小传统的三电平SVPWM计算量。结果表明:电流内环采用传统的PI控制器时,总谐波畸变率为6.28%;当电流内环控制采用双环重复模糊PI控制器时,电源侧电流总谐波畸变率明显下降,总谐波畸变率为0.73%。该控制策略下所建立的理论模型与实际非理想模型更接近,谐波电流的补偿精度更高。

一种控制中点电位并消除窄脉冲的三电平PWM方法

该文介绍了一种虽然简洁却很有效的三电平SVPWM算法。在此基础上,该文提出一种无电流传感器的中点电位控制和窄脉冲消除方法。仿真和实验结果表明,该方法实现非常简单,且输出波形谐波含量小,中点电位得到很好的控制,同时较好地解决了窄脉冲问题。在用TMS320LF2407 DSP为开发平台的三电平实验样机上取得了良好的效果。

一种新的三电平NPC变换器中点电位平衡控制策略

三电平NPC变换器相较传统两电平变换器来说具有较多优点,但其特殊的拓扑结构也带来了中点电位不平衡问题。在简化三电平SVPWM算法和虚拟空间矢量的基础上,提出一种将两者混合的中点电位控制方式。即在低调制度环境下,调用简化三电平空间矢量算法,并参照中点电位与中点电流的实际情况,确定怎样选择重叠扇区的归属或改变七段式开关矢量序列;在高调制度时则可利用虚拟空间矢量能够控制中矢量的优势来抑制中点偏移。最后在Matlab中建模并进行仿真,结果证明了这种控制方式能够在高低调制度区域明显抑制中点电位波动与偏移。

三电平异步电机矢量控制系统的研究

针对传统SVPWM控制算法存在大量的函数计算,计算精度低,实时性与精确性差,难以满足矿用异步电动机驱动系统的控制要求,结合异步电动机的数学模型、采用新型三电平60°坐标系SVPWM算法,搭建了基于二极管钳位三电平变换器60°坐标系SVPWM的新型MATLAB异步电动机矢量控制系统。通过对控制系统进行仿真分析与实验,结果表明该算法减少了运算时间,提高了计算精度,满足了矿山实际应用需求。

直驱式风力发电系统电网侧三电平变流器控制策略研究

文中论述了直驱式风力发电系统网侧变流器的特点,并建立了二极管箝位式三电平变流器的数学模型,根据数学模型研究了直驱式风力发电系统网侧变流器控制策略,在MATLAB/Simulink软件平台上搭建了直驱式风力发电系统网侧变流器仿真模型,验证了直驱式风力发电系统网侧变流器的功能。同时针对电容中点不平衡问题提出了一种中点平衡控制算法,在仿真验证后研制了实验装置,完成该算法的实验验证。

基于简化的三电平混合空间矢量调制变频器研究

论文分析了三电平的拓扑结构及其SVPWM的简化算法,将传统两电平逆变器的电压空间矢量控制算法应用于三电平逆变器,减少了算法的运算量。同时将混合空间矢量调制引入三电平变频器,即通过调整各矢量的换向序列,在不同的区域选择不同的换向序列可以减少波形脉动,减少电流的谐波含量,提高控制精度。

弃用大矢量SVPWM在级联多电平中的应用

针对大矢量既不会影响中点电压的平衡,在正常调制比范围内又不会影响直流电压利用率,提出了一种弃用大矢量三电平SVPWM调制方法,该方法合理弃用6个大矢量,利用剩余21个矢量重新构成18个矢量区域,有效地减少了矢量和分区,实现算法简化,但增加了1/3开关损耗。分析了弃用大矢量后利用剩余矢量重新划分矢量区域、合成参考电压、安排开关序列,并详细给出了载波移相和直流电压控制方法。最后,仿真结果表明该调制方法与移相载波技术相结合,可以有效实现多电平领域的SVPWM技术,且控制效果好,从而也验证了该方法的有效性和可行性。

二极管箝位式三电平拓扑在双馈式风力发电系统中的应用研究

分析了双馈风力发电系统网侧变流器的特点,建立二极管箝位式三电平拓扑的网侧变流器的数学模型,依据数学模型研究双馈式风力发电系统网侧变流器控制策略,在MATLAB/simulink软件平台上搭建仿真模型,验证网侧变流器的整流功能和单位功率因数运行。同时针对电容中点不平衡问题提出了一种中点平衡控制算法,并进行仿真验证。

三电平城轨能馈装置中点电位平衡控制策略研究

城市轨道交通站间距较短导致列车频繁启停,车辆再生制动过程会产生大量能量,随着国内城轨开通运行线路的增多,再生制动能量的有效利用已成为轨道交通普遍关注的话题。能馈装置应用在轨道交通牵引变电站,可以将车辆的再生制动能量回馈到上级电网,并维持牵引网电压稳定。针对三相三电平四象限能馈装置进行研究,提出只工作在能馈模式的城轨能馈装置的判据给定策略,同时针对三电平电路拓扑中点电位平衡问题,结合三电平空间矢量调制(SVPWM)控制策略进行中点电位平衡控制优化,最后通过实验验证了研究内容的可行性。

三电平逆变器异步电动机直接转矩控制研究

对svpwm的三电平逆变器异步电动机直接转矩控制进行了研究,该算法具有优化输出电压波形、减小谐波含量等优点,仿真结果表明该算法具有很好的可行性。

三电平STATCOM新型直接功率控制策略研究

三电平静止同步补偿器(STATCOM)在配电网无功补偿领域发挥重要的作用。在三电平STATCOM控制策略中,传统的滞环式直接功率控制策略具有开关频率不固定的缺陷,这为网侧滤波器的设计带来了困难。本文提出一种新型三电平STATCOM定频直接功率控制策略。该策略从三电平STATCOM数学模型出发,以三电平SVPWM策略作为调制策略,采用以PI控制器为核心的前馈解耦控制系统对瞬时功率进行控制,以直流总电压的平方项为外环控制目标,在实现系统开关频率固定的同时得到良好的无功补偿效果。最后通过仿真验证了本文提出方法的正确性和合理性。

基于间接定子量的永磁同步电动机三电平直接转矩控制

针对永磁同步电动机传统直接转矩控制在低速圆形磁链运行时存在转矩和磁链脉动大的问题,采用基于间接定子量的三电平二极管中性点钳位逆变器供电的空间电压矢量调制(SVPWM)策略的直接转矩控制。首先给出了由间接定子量的方法产生控制转矩所需定子预期电压信号的方法;然后给出60°坐标系下SVPWM的设计方法,与传统算法相比,该算法能够有效地简化计算,在此基础上,通过调整冗余小矢量的作用时间来平衡直流侧两电容电压;最后,为了验证基于间接定子量的永磁同步电动机三电平直接转矩控制的算法的有效性,通过基于MATLAB/Simulink软件的仿真对比了其与传统直接转矩控制单一矢量法的控制效果,结果表明,所采用的方法能够有效改善电磁转矩的脉动、减小定子电流的谐波含量,并具有很好的动、静态性能。