SHEPWM算法在三相两电平逆变器降低电压THD中的研究

在确定每个波形谐波含量时,总谐波失真(THD)是最常用的一个标准。通常使用的传统的THD计算方法由于没有考虑所有次谐波,因此得到的只是近似的结果。本文以三相两电平逆变器为研究对象,对特定消谐技术(SHEPWM)下的输出相电压和线电压THD进行了分析、计算和验证。针对传统的线电压THD时要分离三次谐波的情况,提出了一种新的通用解析表达式。并在MATLAB中与传统计算方法做了比较和验证,同时用MATLAB/Simulink搭建仿真模型,通过仿真结果进一步证明了新的计算方式的准确性和简便性。

三相两电平逆变器短路故障快速识别算法研究

传统基于三相电流的开路故障检测方法只适用于单管开路故障,也就是通常所说的开路故障一类。本文在学者们研究的基础上,首先对电机三相定子电流进行采集,基于坐标转换计算,将开路故障检测的输入量计算出来,其次,运用归一化处理的方式将检测变量以及辅助检测变量aabc计算出来,将阈值同辅助检测变量进行对比,从而得出故障指示,以故障指示Aabc和Dabc为依据,借助于故障定位表,查找出发生开路故障的开关管。仿真实验结果表明,本文提出的短路故障算法故障识别准确率良好。

三相两电平并网逆变器双闭环控制策略研究

并网逆变器作为新能源发电系统的核心装置,是新能源转换为电能的关键所在。针对三相两电平并网逆变器,首先建立了其数学模型,然后采用了基于电流内环、电压外环的双闭环控制策略,最后在Matlab/Simulink中搭建了仿真模型,仿真结果证明了控制策略的正确性与有效性。

基于热阻抗模型的三相逆变器功率器件结温监测方法

绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)模块结温的精确计算是开展功率器件主动热管理、寿命预测的前提和关键。IGBT模块的导通压降和开关损耗均受温度影响,在计算损耗时应根据温度对结果进行修正。基于空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)的两电平三相逆变器,利用热阻抗模型预测法对IGBT模块的结温进行监测,建立了结温计算模型。然后通过PLECS软件热仿真对比验证了有无温度修正的理论计算方法,结果表明温度修正有利于提高结温计算的准确性。最后开展小功率两电平三相逆变器实验研究,利用热敏电阻法测量了IGBT模块的结温,计算结果与实验结果误差率小于2%,验证了结温计算模型的准确性和可行性。

基于FPGA-RTS的逆变器电磁瞬态特性分析

为提高电力电子电磁瞬态仿真性能及算法收敛性,开发了一种基于FPGA-RTS的电磁瞬态仿真器,其采用改进的增强节点分析方法,将固定导纳矩阵节点方法与开关电导参数的最佳选择集成在一起,能够准确地再现电力电子设备中发生的电磁瞬态特征。仿真器应用高效的稀疏矩阵到矢量乘法器,可实现非常低的积分时间步长,基于自动化程序,以避免重新设计FPGA代码,直接将EMTP-RV中设计的电路原理图转换为相关的FPGA求解器。通过搭建高容量三相两电平逆变器模型,并进行硬件在环(hardware-in-the-loop,HIL)测试,对比分析FPGA-RTS实时仿真与EMTP-RV离线仿真结果,三相负载电流的HIL仿真结果与测量波形之间的误差为0.02(标幺值),完全满足实际工程应用,为分析配电网故障中的电磁瞬态特性提供一种有效方法。

直流母线单电流传感器零点漂移误差自校正策略

为了研究三相两电平逆变器中直流母线单电流传感器零点漂移对相电流重构精确度的影响,阐明了直流母线单电流传感器相电流重构原理,对比了多电流传感器与单电流传感器零点漂移误差,揭示了零点漂移误差产生的原因及扩大效应的产生机理,基于插入互补有效电压矢量代替零矢量的空间矢量脉冲宽度调制方法,提出了零点漂移误差自校正策略。分析了各扇区电流观测窗口时长,利用互补有效电压矢量动态电流双采样,实现了相电流重构与电流零点漂移量的自检测和自校正。搭建了基于TMS320F28035型DSP为电驱动控制器的实验平台,在额定转速以内的工况下,自校正后的重构相电流误差小于3.56%,表明了所提误差自校正策略能为控制系统提供可靠的重构电流。