三电平双组双调制波载波脉宽调制方法

中点电位不平衡问题是三电平中点钳位(neutral point clamped,NPC)逆变器的固有问题,目前的中点电位平衡方法或者在部分条件下无法完全消除中点电位低频波动,或者存在开关频率偏高的问题。提出一种双组双调制波载波脉宽调制(double-group double-modulation-wave carrier-based pulse width modulation,DGDMWPWM)方法。DGDMWPWM由平均中点电流大小相等方向相反的两组双调制波根据中点电位的方向进行切换调制,既能完全消除三电平NPC逆变器的中点电位低频波动,又具有开关频率较低的优点。详细阐述该脉宽调制(pulse width modulation,PWM)的基本原理,并通过仿真和实验研究验证了该PWM的有效性。

基于中压大功率变流器的新型双调制波载波的三电平PWM控制策略

随着风力发电机型向着大功率、高电压方向发展,现在PWM发波电路拓扑逐渐由两电平过渡到三电平。针对中压大功率变流器提出了新型的双调制波载波的三电平PWM控制策略。新型的双调制波载波PWM发波策略和传统的SVPWM具有等效的调制度,相比传统的SVPWM,具有算法编程简单,运算效率高,节省代码空间,易于实现,能实现抑制母线电压中点电位低频波动和直流波动。PWM发波的更新时刻由三角波载波单周期更新时刻改为双周期更新,等效提高了开关频率,使得控制电流具有更低的谐波。PWM发波的保护逻辑由硬件电路实现。新型的双调制波载波PWM发波策略已经在数学软件里进行离线仿真和硬件在环的基于电力电子的半实物平台仿真,最后新型的双调制波载波PWM发波策略运用在了4 MW的中压大功率变流器,具有良好的效果。

基于双调制波技术的三电平Z源逆变器中点电位平衡控制

传统中点箝位型三电平Z源逆变器多为双直流电源结构,针对单直流电源电容分压式拓扑,介绍两种直通状态与中点电位的关系,分析双调制波载波脉宽调制(Double Modulation Wavecarrier-based PWM,DMWPWM)原理,提出一种基于DMWPWM的三电平Z源逆变器中点电位平衡控制方法。通过合理设计直通状态的插入位置,动态调节中间电压调制波,对中点电位进行反馈控制,在消除中点电位低频波动的同时有效抑制中点电位直流偏移,且不会增加逆变器开关损耗。仿真分析验证了所提出中点电位平衡控制方法的优越性。

基于双调制波的中点电压平衡算法

二极管钳位型三电平变换器的母线中点电位不平衡问题是其在实用中存在的固有缺点。本文从分析双调制波方法的工作原理入手,借助平均中点电流和中点电位的关系,提出了一种能够改变平均中点电流取值的补偿量计算方法,进而达到平衡中点电位的目的。仿真和实验结果证明了这种补偿量能够兼顾到负载电流、开关频率、电容值和上下母线电容电压差等影响中点电位平衡的因子,使得平衡过程快速,且系统始终保持稳定。

双调制波CPS-SPWM在模块组合多电平变换器的应用研究

模块组合多电平变换器(MMC)具有良好的可扩展性、模块化以及输出谐波含量低的特点,是一种能很好满足未来高压或中压功率变换需求的拓扑。首先建立了三相MMC系统基于开关函数的数学模型,然后在分析MMC特点的基础上,提出了双调制波载波移相SPWM(CPS-SPWM)技术在MMC中的具体实现方法。通过基于Matlab/Simulink的仿真模型,详细分析了其静态特性和动态特性,结果表明MMC采用CPS-SPWM技术后可获得较高的等效开关频率,同时具有较好的自动均压效果。实验结果进一步验证了控制策略的可行性和有效性。

新颖的双调制波三电平载波脉宽调制方法

传统三电平载波脉宽调制(pulse width modulation,PWM)每相只有一个调制波,在部分调制度和功率因数下无法完全消除三电平中点箝位(neutral point clamped,NPC)逆变器中点电位的低频波动。提出一种新的双调制波载波PWM(double modulation wave carrier-based PWM,DMWPWM)。这种新的PWM根据电压等效原则和中点平衡原则把传统PWM每相的1个调制波分解成2个调制波来实现调制,其突出优点在于能够在所有线性调制度和全部功率因数范围内完全消除三电平NPC逆变器中点电位的低频波动。详细阐述这种新PWM的基本原理,并通过仿真和实验研究验证该PWM的有效性。

三电平NPC变流器双调制波载波调制策略调制波最优解的研究

在三电平NPC变流器的调制策略中,传统的载波调制策略会引发直流侧中点电压的波动,且该波动在特定的调制度和功率因数下不能通过调制波叠加零序分量法消除。本文分析了三电平NPC变流器双调制波载波调制策略的基本原理,并在此基础上提出了一类双调制波载波调制策略调制波的最优解。该类最优解一共有64个,它们具有如下特点:1可以实现任意调制度和功率因数下直流中点电压开关周期内无波动;2结果简单,无需复杂运算;3直流电压利用率是传统载波调制策略的1.154倍;4开关损耗在满足1的双调制波载波调制策略中为最小;5输出相电压THD特性在满足1的双调制波载波调制策略中为最小。仿真和实验结果验证了本文的分析。

基于双调制波的三电平NPC变流器载波调制策略

三电平NPC变流器的调制策略中,双调制波载波调制策略(double modulation wave carrier-based PWM,DMWPWM)是一种可以实现全调制度和全功率因数中点电压无波动的调制策略。首先分析了已有DMWPWM策略的基本原理,推导了DMWPWM策略调制波与传统SPWM策略调制波的关系,在此基础上提出了应用于三电平NPC变流器的DMWPWM策略。然后,从输出相电压总谐波畸变率(total harmonic distortion,THD)特性、直流电压利用率以及器件开关损耗三方面对新型DMWPWM策略与传统正弦脉冲宽度调制(sinusoidal pulse width modulation,SPWM)策略进行对比,进一步阐明了所提方法特点。仿真和实验结果验证了理论分析的正确性。

基于双调制波的单相三电平并网逆变器及电流优化控制

三电平并网逆变器的调制策略复杂,难以直接用DSP芯片实现。本文提出只需DSP一个事件管理器的双调制波三电平SPWM方法,进而推导了基于该方法的并网逆变器暂态数学模型。以此为基础,针对传统并网电流无差拍控制策略对滤波电感变化敏感的问题,提出基于电流瞬时采样的在线电感辨识方法,对无差拍电流控制策略进行优化,从而有效提高了并网电流控制性能。相应的实验结果证明了所提出方法的正确性和可行性。

混合五电平逆变器的单载波双调制波调制策略

以电容箝位型混合五电平逆变器为研究对象,在分析其工作原理及电容电压平衡控制的基础上,提出了一种适用于该混合五电平逆变器的单载波双调制波脉冲宽度调制(PWM)策略。通过控制一个载波周期内电容的充放电量相等来保持其电压平衡,同时只需数字信号处理器(DSP)上的一个ePWM模块即可实现该混合五电平逆变器的控制,降低了控制难度,最大限度地节约了DSP片上资源。实验结果验证了所提调制策略的正确性和可行性。

新型三电平NPC变流器双调制波载波调制策略

提出了一种新型三电平中点箝位(NPC)变流器双调制波载波调制策略。研究了新策略调制波与传统正弦脉宽调制(SPWM)策略调制波的关系,在尽可能减小系统开关频率的前提下推导了新策略调制波的解,并对新策略的直流电压利用率、器件开关频率和输出相电压总谐波畸变率(THD)等特性进行了深入研究,最后进行了实验验证。与传统三电平SPWM策略相比,虽然新型双调制波载波调制策略功率器件开关频率较高,但该策略在任意调制度和任意功率因数下均可保持直流电容电压的平衡,且具有简单易行、易于数字化实现的优点。

基于双调制波的三电平NPC逆变器控制策略

中点箝位型(NPC)三电平逆变器在实际使用过程中,其中点电压不平衡问题一直存在。首先分析了直流侧电容电压不平衡原因实际是由于"O"状态充放电不平衡造成,针对传统载波调制受负载功率因数限制的不足,提出一种双调制波载波脉宽调制(DMWPWM)策略,该策略通过注入电压补偿量以调整"O"状态的占空比,来达到能在负载任意功率因数范围内实现直流侧电容电压平衡的目的。为减小开关损耗,电压补偿量只叠加在双调制波均不为零的情况下。最后通过仿真和实验验证,证明了该策略分析方法的正确性和有效性。

新颖的双调制波中点电位控制策略的研究

针对三电平中点钳位式逆变器中点电位平衡的问题,建立了中点电位小信号模型,提出了一种新颖的中点电位闭环控制策略。该控制策略采用双调制波脉宽调制方法,不仅可以获得较高的直流电压利用率还消除了中点电位的低频振荡;采用PI调节器作为控制器,具有中点电位动态响应快,并可以实现中点电位的稳态无静差控制。在三电平中点钳位逆变器实验平台上进行了实验验证。实验结果证明了所提出控制策略的正确性和有效性。

一种基于双调制波的电缆识别技术

本文提出了一种基于双调制波的新型电缆识别技术,该电缆识别技术已经产品化并应用于GIS电缆智能管理系统,取得了较好的运行效果。

三电平SVPWM与双调制波载波PWM的等效研究

三电平SVPWM具有直压利用率高、THD小等优点,但实现较复杂,通过注入特定的零序分量可使载波PWM与8段以下的SVPWM开关序列等效。本文针对单调制波载波PWM不能与8段以上的SVPWM开关调制序列等效的问题,引入了双调制波PWM法,并在此理论的基础上深入分析了开关调制序列大于8段时三电平SVPWM与双调制波载波PWM的等效关系。经过严格的推导,得出了参考矢量位于不同扇区的不同小区域时,6个子调制波与三相原调制波、直流电压的对应关系。实验验证了上述结论的正确性。

基于双组双调制波的PWM方法

中点电位平衡问题是二极管箝位型三电平逆变器固有的问题。本文研究了一种能够消除中点电位低频波动的PWM调制方法的性能。该方法是通过对调制波进行分解并注入两组大小相等方向相反的零序分量,在增加载波边界值降低调制产生的开关频率的同时,依据产生的两组大小相等方向相反的平均中点电流对中点电位进行调控。本文对逆变器直流侧初始电容电压不同的情况进行了分析及研究,同时对该调制策略下的逆变器低频电压特性进行了仿真研究。仿真结果验证了该调制方法的优越性。

基于双调制波的电缆核线技术研究

双调制波是指一种正相信号与反相信号完全不同的周期信号,其是通过叠加两个正弦波信号而产生的,而这两个正弦波信号的频率是不相同的。现介绍利用电磁感应原理的基于双调制波技术的电力电缆核线技术,其通过鉴别耦合信号的不同相位,从而达到在线检测电力电缆的目的。

基于双调制波的MMC载波调制策略

针对运行在低开关频率下的模块化多电平换流器(MMC)在传统载波调制中存在的输出电压总谐波畸变率(THD)高、子模块电压脉动幅值大等问题,提出了一种双调制波载波脉宽调制(DMWPWM)策略。将两个调制波的载波进行反相,以实现桥臂电平两倍的等效开关频率输出,降低输出电平的低频谐波分量。为尽可能减小排序均压控制过程中所导致的子模块电容电压过充及过放,通过无差拍预测定量分配控制误差最大的子模块的充放电投切时间以减小幅值波动。最终通过17电平MMC硬件以及仿真平台对桥臂输出电平频谱分布、子模块电压幅值脉动及幅值方差、输出电压THD进行对比研究。仿真和实验结果均表明DMWPWM策略可有效降低输出电压THD,并减小桥臂中的子模块电压幅值方差。

基于双调制波的电力电缆识别技术探讨

进入21世纪以来,随着信息技术的发展,人们对于电力的需要越来越强。基于社会大背景下本文对基于双调制波的电力电缆识别技术进行了探讨,介绍了双调制波识别技术,分析了发射端与接收端设计要点,总结概括了系统软件设计流程,希望对相关研究领域提供借鉴意义。

光纤陀螺双阶梯波数字相位调制的实验

设计并实验了一种新的数字闭环光纤陀螺调制方式,比较了目前常用的调制方式同实验中调制方式的差异。实验结果表明,采用新调制方式的光纤陀螺能很好地实现闭环工作方式,实测到陀螺的各项性能同原调制方式相仿。但对新调制方式中更好的死区抑制效果预期,在实验中并未明显观测到。