中点钳位型三电平逆变器基于调制波分解的调制策略

对于中点钳位型三电平逆变器(NPC TLI),一般通过单调制波与双载波相比较的方式产生脉冲序列,即基于载波的脉宽调制(CBPWM)。然而,该方法在高调制度低功率因数条件下中点电位(NPV)会出现三倍频波动。针对此问题,该文介绍一种简便的调制波分解方法,并以无条件实现NPV平衡的虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)为例说明该方法的可行性。在此基础上,提出一种可同时实现NPV平衡和开关损耗降低的调制策略。该调制策略具有四种模式,因此,将其命名为FM_VSVPWM。此外,对比了FM_VSVPWM与CBPWM、VSVPWM的调制性能。最后,通过实验验证了FM_VSVPWM的有效性和优越性。

基于调制波分解的中点钳位型三电平逆变器的混合调制策略

对于中点钳位型三电平逆变器,传统的载波脉宽调制在高调制度低功率因数下中点电压会发生三倍频波动,而虚拟空间矢量调制虽然能实现中点电压无条件平衡,却存在开关损耗高的问题。针对上述问题,基于调制波分解的多约束目标的协调,提出一种适用于中点钳位型三电平逆变器的混合调制策略。该调制策略采用双调制波单载波比较的方式实现,分析开关次数和中点电压无条件平衡的两类约束,为了在确保中点电压平衡的条件下降低开关损耗,提出上述两类约束的混合调制策略。在此基础上,探讨两种约束下的中点电压主动控制方法。另外,还对比了混合调制策略与其他调制策略的性能指标。混合调制策略可以在全调制度全功率因数下实现中点电压平衡,且相比虚拟空间矢量调制开关损耗有所降低,实验结果证明了其可行性和优越性。

中点钳位型三电平逆变器并联系统的零序环流抑制策略

针对中点钳位型(NPC)三电平逆变器并联系统内普遍存在的零序环流问题,该文首先分析模块间环流的通路,建立零序环流的电路和数学模型。根据等效模型阐述零序环流各成分的产生机制,并对零序环流进行定量分析。定义零序环流的三类具体成分:通态零序环流、开关零序环流及混合零序环流。对于不同类别的零序环流,提出共享直流侧中线和改进型LCL滤波器的硬件措施及准比例积分谐振(PIR)控制器的软件措施去抑制对应环流成分的高频、低频分量;另外,针对改进型LCL滤波器中交流滤波电容中点和直流侧电容中点连接电缆上有较大高频电流的缺陷,提出载波移相控制下模块共用滤波电容的优化方案,在保证环流抑制效果的同时将奇数次开关频率的高频纹波转移到共用电容上,实现奇数纹波分量的自动抵消,使连接电缆上的电流减小近50%;最后,仿真与实验结果验证了所提环流抑制策略的可行性。

五电平有源钳位型变换器SVPWM死区效应分析与补偿方法研究

针对五电平有源钳位型变换器SVPWM调制的死区时间会导致跨电平跳变电压尖峰,产生过高的dv/dt影响系统稳定性的问题,提出一种不影响SVPWM调制效果的死区跨电平跳变补偿方法。首先对死区寄生模态导致电压误差的产生原理进行分析,列举了所有跳变过程中寄生电流的导通路径,采用在特定参考电压限定开关模态、筛选开关序列和脉冲调整等方法,重新规划电流导通过程,分类消除了跨电平跳变现象。最后搭建了实验样机,通过仿真和实验的手段对补偿方法进行了验证,对相同条件下的实验结果进行快速傅里叶对比分析,证明提出的死区补偿方法对输出电压谐波含量只产生了0.51%的微弱影响,且能有效消除跨电平跳变电压尖峰,表明该方法能维持五电平SVPWM良好的调制效果的同时,消除跨电平跳变隐患。

负三角形变位型下剥离气球模的非线性演化特征

托卡马克实验中已经实现了负三角形变位型下的高约束放电,其特点是具有较低的台基,并伴随幅值较小且频率较高的边界局域模.本文基于不同三角形变的托卡马克平衡,研究了负三角形变位型条件下剥离气球模的非线性演化特征.研究发现,由于弱场侧坏曲率区域增大,负三角形变位型会使剥离气球模失稳;在非线性阶段,负三角形变位型下的剥离气球模压强扰动分布在极向截面上扩展到了弱场侧的顶部和底部区域,使得边界局域模更早发生崩塌,同时,在负三角形变位型下,多种环向模数的扰动被激发并增长,故而具有更明显的湍流输运特性.

基于钛酸盐敏感电极的混合位型SO_(2)传感器研究

采用溶胶凝胶法合成了系列钛酸盐(ZnTiO_(3)、SrTiO_(3)、NiTiO_(3)),并将其作为敏感电极,同时以钇稳定的氧化锆(YSZ)为固体电解质制备了混合电位型二氧化硫(SO_(2))传感器用于高温下SO_(2)体积分数的在线监测。敏感电极的相组成和传感器的微观形貌分别采用X射线衍射仪(XRD)和配备了能谱仪(EDS)的扫描电镜(SEM)表征。敏感性能测试结果表明:在系列钛酸盐当中,NiTiO_(3)敏感电极表现出更佳的敏感性能,其在400~500℃的温度范围内,可以有效检测3×10^(-6)~30×10^(-6)的SO_(2),传感器的响应值与SO_(2)体积分数的对数之间呈现良好的线性关系。此外,传感器表现出优异的重现性和抗干扰性能。

基于中点钳位型三电平逆变器的改进型虚拟空间矢量调制策略

在高电压大功率应用场合中,中点钳位型(NPC)三电平逆变器是一种被广泛应用的多电平逆变器,但是该类型逆变器存在中点电压波动和共模电压问题。针对上述两个问题提出一种改进型虚拟空间矢量(NTV^2)调制法,采用零矢量、中矢量和大矢量对虚拟小矢量和中矢量重新定义,使得到的虚拟矢量产生的共模电压最大值为U_(dc)/6,是传统虚拟空间矢量法产生的共模电压幅值的1/2,从而实现对共模电压的抑制。在此基础上,通过合理选取虚拟中矢量分配系数的值,可以在一定范围内抑制中点电压的波动。与传统虚拟空间矢量法相比,所提方法能够有效地抑制共模电压和中点电压波动。仿真和实验验证了该方法的正确性和有效性。

适用于二极管钳位型三电平有源滤波器的母线电压数字控制方法

传统两电平有源电力滤波器(active power filter,APF)由干功率开关耐压水平和载流能力的限制,难以实现对高压大容量非线性负载的谐波补偿。在高压大容量系统中,二极管钳位型三电平变换器得到了广泛的应用。对三电平APF进行研究,提出一种母线电压闭环数字控制策略。在同步旋转dq坐标系下,将三电平APF母线电压控制系统分为电压外环和电流内环2部分。在电压外环中,采用自适应滤波器求出直流侧电压平均值,采用PI控制器产生有功指令电流维持直流侧电压恒定。在电流内环中,针对三电平APF直流侧中点电位不平衡问题,从空间矢量PWM调制方法的角度出发,对中点平衡问题进行仔细研究,提出一种简单的中点电压平衡控制策略,只需检测各相电流和中点电压波动的方向,对小矢量进行取舍实现APF中点电位平衡控制。实验结果表明了所提出算法的正确性和有效性。

有源中点钳位型五电平整流器电容建压方法

有源中点钳位型五电平(active neutral-point-clamed five-level,ANPC-5L)变换器在中高压大功率变频传动场合应用潜力巨大。针对传统电容建压方法无法适用于ANPC五电平整流器内部电容器的建压问题进行研究,在充分分析了其拓扑结构特点的基础上,提出了一种ANPC-5L整流器的电容建压方法,在不增加其他外部充电设备的前提下,通过控制每相桥臂中不同开关管的导通与关断,对整流器中的所有电容器进行充电。在分析不同阶段建压电路结构特点的基础上,推导出各阶段电容器建压公式,并给出建压速度与等效预充电阻及电容器容量的关系。该方法具有充电速度快、效果好、通用性强等特点,同时还具有成本低、操作简单、易于控制等优点。最后,以ANPC-5L整流器为例,进行了仿真和实验验证,仿真和实验结果均验证了所提电容建压方法的正确性和有效性。

小儿异位型输尿管囊肿合并重复肾、输尿管畸形

目的探讨小儿异位型输尿管囊肿合并重复肾、输尿管畸形的诊断及治疗。方法对1996￣2005年收治的18例异位型输尿管囊肿合并重复肾、输尿管畸形患儿的诊治资料进行总结。结果B超诊断符合率为80%,B超结合IVU、CT诊断符合率达100%,17例患儿经手术治疗1次治愈,1例行2期手术。结论B超、IVU应为基本的检查手段,排尿时膀胱尿道造影可用于评价囊肿对肾脏的影响,上肾段及输尿管切除、囊肿切除+输尿管再植,手术方法简单,效果良好,是基本的治疗手段。根据肾脏受影响的情况选择治疗方案是一种简便、可行的选择标准。

二极管钳位型多电平有源电力滤波器的仿真

由于功率器件耐压水平的限制,传统的2电平拓扑结构有源电力滤波器(APF)难以实现对高压非线性负载的谐波补偿。文中采用二极管钳位型多电平变换器,提出了其作为APF运行的方案。对该APF进行了理论分析,提出一种基于重复预测型观测器的无差拍控制方案。该方案采用重复预测型观测器,对指令谐波电流进行预测,可在相同的采样频率下提供更精确的谐波电流预测值,因而可以改善整个系统的控制效果。仿真结果表明该APF适用于高电压及大容量谐波补偿。

具有共模电压减小和电容电压平衡的五电平有源中点钳位型变换器SVPWM算法

针对五电平有源中点钳位型(ANPC)变换器共模电压和电容电压平衡问题,提出一种基于gh坐标系的改进空间电压矢量调制(SVPWM)算法。所提SVPWM算法能够减小共模电压,同时实现悬浮电容电压和直流侧电容电压的平衡控制。首先,通过选取合适的冗余开关状态减小共模电压。其次,根据各相悬浮电容电压偏差和输出电流方向,选取合适的冗余开关组合,实现悬浮电容电压平衡。同时,提出一种中点电压模型预测控制(MPC)策略,根据目标函数对所有五段式开关序列进行滚动寻优,选取最优开关序列。最后,实验验证了所提SVPWM算法的有效性。

改进的中点钳位型三电平逆变器非连续脉宽调制策略

为了降低开关损耗,非连续脉宽调制(DPWM)方法被广泛应用于中点钳位型三电平逆变器(NPC-TLI),但是DPWM在中点电压的控制上表现了某些不足。为了减少NPC-TLI的开关损耗并同时控制中点电压,文中采用切换钳位模式来实现对中点电压的有效控制。为了避免在切换钳位模式时引入附加开关动作,提出了一种可实现钳位模式无缝切换的改进的脉宽序列的DPWM策略。通过仿真和实验,对所提策略、传统DPWM和现有优化DPWM算法进行了比较。理论分析和实验结果均表明,所提策略具有良好的中点电压控制能力以及开关损耗降低能力。

一种通用的基于预测控制的二极管钳位型变流器载波调制均压策略

直流电容均压控制是二极管钳位型变流器的主要问题。本文以三电平二极管钳位型变流器为例,提出了一种通用的二极管钳位型变流器的载波调制均压策略。该均压策略通过在载波调制器的调制波中注入优化的零序电压来平衡各直流电容的电压。首先,给出了所注入零序电压的通用表达式,分析了零序电压对三电平二极管钳位型变流器中点电位的控制机理;其次,提出了一种基于预测控制的均压算法,计算所需的优化零序电压。仿真和实验结果表明,本文所提均压方法可有效控制三电平二极管钳位型变流器的中点电位,并可方便地扩展到更多电平数的二极管钳位型变流器。

二极管钳位型五电平逆变器高调制比高功率因数改进的均压方法

多电平变换器以其优良的性能而被广泛研究,其中二极管钳位型多电平存在直流侧电容电压不均衡的问题。二极管钳位型五电平(five-level diode-clamped converter,5L-DCC)基于目标函数优化最近三矢量空间矢量调制(space vector modulation,SVM)均压算法受调制比和功率因数影响,调制比小于0.5(简称低调制比)时可以实现全功率因数范围均压,而调制比大于0.5(简称高调制比)时,调制比越大,功率因数越低。提出一种5L-DCC高调制比高功率因数改进的矢量分解SVM调制均压方法,算法利用内六边形6个有效矢量4种冗余状态对电容电压的调节能力,解决了5L-DCC高调制比电压平衡受功率因数限制的问题。仿真与实验表明,改进的矢量分解SVM均压方法具有良好的均压能力。

基于“Ⅰ”型三电平中点钳位型逆变器的SPC不平衡补偿分析

为治理低压配电网负荷的三相不平衡问题,研究了一种电能质量补偿装置,它由三相三电平中点钳位型逆变器组成。设计了具有复合结构的复数滤波器,其能够快速准确地提取电网电流的正负序分量。在分析逆变器原理和数学模型的基础上,推导出内嵌重复控制器的无差拍控制公式,以弥补输出电流和指令电流的延时,优化开关管开关机时的工作逻辑,保证"Ⅰ"型桥臂内、外管承受电压一致。基于MATLAB/Simulink仿真环境和物理实验平台对所提的结构和控制策略进行仿真和实验验证,仿真和实验结果表明,该装置能有效地补偿三相电流不平衡,提高电能质量。

二极管钳位型五电平逆变器低调制比电压平衡与矢量序列的分析

二极管钳位型五电平(5L-DCC)相对三电平具有诸多优势而得到广泛关注,本文研究了5L-DCC在调制比M<0.5(简称低调制比)时的电压平衡以及矢量序列的构造与切换。分析了5L-DCC基于目标函数优化的均压策略,通过构造七段式和五段式矢量序列为基础,根据参考矢量所在三角形,提出两种矢量序列切换规则,解决了5L-DCC基于目标函数优化最近三矢量空间适量调制(SVM)均压算法矢量序列的切换及优化选择问题,并研究了窄脉冲的消除。通过仿真与实验验证表明,所提方法对电容电压平衡快速性较好且电压纹波小。

中点钳位型三电平变换器两种故障状态的检测和保护

针对中点钳位型三电平变换器的故障和保护进行研究,主要讨论系统的单相接地故障和电力电子器件短路故障。单相接地故障会引起变换器直流母线中点接地阻抗上的电压明显变化,提出一种通过检测接地阻抗电压从而检测系统接地故障的方法。变换器桥臂内侧电力电子器件的短路可以导致直流母线电容电压的不平衡,会出现电容电压的翻倍现象,须采取措施保护直流母线电容和电力电子器件。在分析电压翻倍现象产生原因的基础上,提出了抑制电容电压翻倍的方法。对以上两种故障状态的检测和保护进行了仿真和试验验证,仿真和试验结果验证了所提出方法的有效性。

卧位型心绞痛31例临床观察

目的 :总结 31例卧位型心绞痛治疗体会 ,初步探讨了超声心动图在卧位型心绞痛治疗中的应用价值。方法 :分析 31例卧位型心绞痛患者的临床和超声资料。结果 :2 2例冠状动脉造影中三支病变 19例 ,双支病变 3例 ;超声心动图提示左心室内径增大 8例 ,其中 ,左心室短轴缩短率 <2 5 %者 3例。测量肺动脉瓣口血流频谱 ,左心室内径增大的 8例中有 6例出现不同程度的血流加速时间 (AT )缩短 ,血流加速时间 /右心室射血时间 (AT /RVET)比值减小 ,频谱峰值前移。 31例均给予 β受体阻滞剂、硝酸酯类等抗心绞痛治疗 ,部分给予血管紧张素转换酶 (ACE)抑制剂、利尿剂和地高辛 ,其中 2 9例在 1周内卧位型心绞痛逐步得到控制。 3例卧位型心绞痛发作时合并急性左心衰竭者 ,在床旁观察超声心动图 ,发现左心室短轴缩短率无显著变化 ,给予利尿剂、减轻前后负荷等治疗 ,急性左心衰竭得以纠正。结论 :卧位型心绞痛发作主要是由于平卧后心肌耗氧量增加所致 ,而平卧后心肌耗氧量的增加可能与左心室舒张功能不全有关 ,β受体阻滞剂等负性肌力药物治疗有效。但有的卧位型心绞痛患者可合并左心室收缩功能不全 ,因此 ,治疗前常规用超声心动图评价其左心室收缩功能和肺循环阻力情况 。