基于载波移相技术的静止无功发生器的研究

为了扩大静止无功发生器的补偿容量和减少交流侧的输出谐波,本文采用了级联多电平的主电路结构,并使用了载波移相技术的方法对其进行调制;最后在Matlab上搭建了基于载波移相技术的静止无功发生器的仿真,仿真结果表明采用载波移相调制方法谐波输出含量少,整个系统也能很好的补偿系统的无功电流。

基于FPGA的载波移相PWM发生器设计

采用FPGA设计并实现了适合多电平变流器的载波移相PWM发生器。该PWM发生器采用上下位机两层结构,上位机为DSP+FPGA结构产生调制信号,下位机内部产生载波信号并输出PWM信号,上下位机间通过串行通信进行数据交换和时序同步。介绍了该PWM发生器的基本结构和设计原则,并进行了方案的设计验证。

载波移相技术的FPGA实现方法

在深入分析SPWM产生原理的基础上,提出一种完全由FPGA产生多路SPWM波形的发生器。该发生器既可产生24路SPWM波形,也可实时调节SPWM波形的幅值和频率,并可有机调整死区时间和载波频率;它可独立工作,也可与DSP等上位机协同工作,还可作为IP核嵌入到其他系统中。通过优化设计,节省了芯片资源,提高了芯片效率。仿真和实验证明了该设计的可行性。

链式STATCOM单极倍频载波移相技术的研究

调制技术是链式STATCOM控制系统的核心部分,为了实现装置的高性能控制,采用单极倍频和载波移相相结合的调制技术。论文介绍了链式STATCOM的主电路结构,研究了单极倍频载波移相调制技术在链式STATCOM中的应用,通过详细的数学分析论证了其特性;最后,搭建了仿真模型,仿真结果表明链式STATCOM采用单极倍频载波移相调制技术可以将等效开关频率提高2N倍(N指每相级联单元数),从而有效地降低了输出谐波含量。

新型载波移相同步脉冲发生器的研究

提出一种新型载波移相同步脉冲发生器。该发生器基于工业以太网分布时钟,可以产生纳秒级的高精度同步脉冲信号,信号用来同步链式多电平逆变器所有阀体输出的PWM脉冲。该控制系统成功应用于10 k V/1 Mvar级静止同步补偿器(STATCOM)装置。

载波移相双重化技术的有源电力滤波器研究

介绍了一种150 kVA并联型有源电力滤波器的研制,包括双重化的主电路结构和载波移相的PWM方法,三相软件锁相环技术、直流侧电压稳压控制策略、直流侧电压的低通滤波器设计、APF的谐波提取及其控制策略等,最后给出了采用二重化有源电力滤波器的实验结果。实验结果表明:双重化有源电力滤波器具有很好的补偿效果。它能在不提高逆变桥的开关频率与保持主电路拓扑结构的前提下获得高的等效开关频率,以及可以减少系统输出的高次谐波含量。

载波移相技术的级联型多电平变换器IC门设计

大容量电机驱动、交流电力设备等级联型多电平变换器应用范围越来越广泛。针对传统的IC门和控制器无法适应多路PWM波的情况,提出基于载波移相技术的多电平变换器IC门设计。该IC门可通过DSP或微型机对其进行相关参数的预置,满足级联型多电平变换器PWM波驱动的要求。仿真和实验验证了基于载波相移技术的级联多电平变换器IC门设计的可行性。

突发多相移相键控通信中应用离散傅立叶变换内插技术联合估计载波参数

在突发数字通信中,通常采用相干检测,为解决参考载波的同步这一关键问题,给出了一种多相移相键控(MPSK)信号,利用离散傅立叶变换(DFT)内插技术,在较大频偏范围内联合估计载波频率和相位的算法。这种算法不需要增加DFT数据长度,适合突发工作方式。以正交移相键控(QPSK)信号为例,讨论了这种算法的理论推导和性能,并给出了计算机仿真的结果。

基于SOGI-PLL载波移相的机车谐波抑制技术

为了抑制机车四象限脉冲整流器在网侧产生的高频谐波,防止车网发生高次谐波共振,提出一种基于二阶广义积分器锁相环SOGI-PLL(second-order generalized integral phase-locked loop)载波移相控制策略。将锁相环输出的电网相位作为同步基准信号,针对网压频率异常波动,快速同步校正PWM载波周期,保证了各单元之间移相角的准确性,获得最优谐波对消效果。同时,该策略对电网谐波和幅值异常跳变不敏感,具有良好的抗干扰性和自适应性。最后通过半实物仿真和地面联调试验,验证了该策略的可行性和对谐波抑制的有效性。

采用载波移相技术的模块化多电平换流器电容电压平衡控制

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)是应用于电压源换流器直流输电(voltage sourceconverter-high voltage DC,VSC-HVDC)的新型多电平换流器拓扑。该文介绍了MMC的拓扑结构及相应的工作原理。针对该新型换流器拓扑的特点及其在高压直流输电领域中的应用,提出一种新颖的适用于模块化多电平换流器的载波移相调制策略(carrier phase-shifted SPWM,CPS-SPWM)。与其他调制策略相比,该策略动态调节能力强,且使MMC在较低开关频率的同时,亦具有良好的谐波特性。换流器中子模块的电容电压平衡问题,是MMC亟待解决的难点之一。该文根据子模块能量均分和电压均衡两种原则,结合换流器拓扑结构特点和调制策略,提出一种子模块电容电压平衡控制策略,有效确保各子模块电容电压处于相同的动态变化范围。仿真结果验证了所提策略的正确性与有效性。

载波移相技术在高压变频器中的应用

介绍了载波移相技术的原理,并把该技术成功地用到了高压变频器上,取得了良好的效果.

基于级联STATCOM的CPS-SPWM脉冲相移技术

载波移相SPWM(CPS-SPWM)技术作为级联H桥静止无功补偿器(STATCOM)最常用的调制方法,对级联H桥STATCOM输出电压精度、实时性等性能有着重要的影响。通过分析对比CPS-SPWM技术的三种脉冲生成方法—自然采样法、对称规则采样法以及不对称规则采样法,提出基于不对称规则采样的CPS-SPWM脉冲相移技术,以解决传统CPS-SPWM技术在级联H桥数较多时DSP控制复杂、FPGA硬件资源不足等问题。与传统CPS-SPWM技术的仿真对比表明,当级联H桥数目较多时,所设计方法能够在保证STATCOM输出特性的基础上,有效减少硬件资源,简化了电路设计,更便于工程应用。

基于FPGA的高精度数字式三相基准正弦信号发生器的设计与实现

提出了一种采用数字合成与数字移相技术设计高精度数字式三相基准正弦波信号发生器的方法。系统由VHDL编制程序并下载至Xilinx公司的SpartanⅡ系列XC2S100E-6PQ208芯片上,加以简单的外围电路构成。实验表明采用该方法生成的三相基准正弦波具有频率精确度高、对称性好、波形失真小、频率和幅度均可数字式预置并可调节。

基于载波移相控制的ASVG的研究

无功补偿装置与电网的安全稳定运行关系密切,研究无功补偿问题对电力系统意义重大。文章对ASVG变流器的主回路拓扑结构及其工作原理进行了简要阐述,提出采用多组桥并联结构的载波移相控制方法并搭出十二桥模型,对比了其和传统的变流器结构及其对应的PWM工作方式,用开关模型法计算了直流侧纹波、输出电流纹波的值,最后用MATLAB仿真软件验证之。

基于载波移相的MMC逆变器调制方法研究

高压直流输电技术是研究远距离大容量输电的热点问题,而换流器控制研究是高压直流输电技术的重要环节。通过介绍MMC换流器的拓扑结构和工作原理,分析MMC换流器的调制方式,重点研究低电平基于载波移相的PWM调制方式的特点,在MATLAB环境下分别搭建5、7、9电平的MMC直流输电模型,对正弦载波移相脉宽调制(CPSSPWM)方式的特性进行了验证。结果表明,对低电平MMC换流器,PWM具有较好的逼近调制波的能力,含有较少的谐波分量及含较少的等效开关频率。

一种级联H桥型静止无功发生器电容电压平衡控制策略

为解决级联H桥型静止无功发生器的电容电压平衡问题,该文在载波移相脉宽调制基础上,分析了调制波幅值与电容电压变化量的关系,提出了调制波增补量法,即在保证总调制波幅值恒定及各H桥调制度小于1的前提下,根据同一相中各电容电压与其平均值的误差为各H桥调制波引入增补量,从而实现电容电压的平衡。通过Simulink数值仿真分析与实验验证,表明该文提出的调制波增补量法具有良好的电容电压平衡能力,且对静止无功发生器(static var generator,SVG)输出电流影响不明显。该方法控制参数少,避免了繁琐的排序运算,易于数字控制器实现,具有良好的实用推广价值。

一种新的基于FPGA的多路SPWM波形发生器

多电平技术的发展,要求高性能的多路SPWM控制器.有学者提出用DSP和FPGA联合产生多路SPWM的方法,但其过分地依赖DSP,并且整个系统复杂,工作效率低.针对这一情况,提出一种完全由FPGA产生多路SPWM波形的方法,并在Altera的FPGA中得以实现.通过对存储在FPGA中的正弦波数据和三角波数据的比较,产生24路SPWM波形,通过改变时钟频率,来实时调节SPWM波形的输出频率,利用内部分频器,方便调节死区时间和载波频率.该发生器可独立工作,也可和DSP等上位机协同工作,还可作为IP核嵌入到其他系统中.设计中采用优化的思想,既节省了芯片的资源,又提高了芯片的效率.实验与仿真证明,该控制器简单、高效,易于实现,方便产生任意个数的SPWM波形.

通用SPWM发生器的实现及脉冲竞争消除新方法

为实现载波移相(CPS)正弦脉冲宽度调制(SPWM)策略在级联配电网静止同步补偿器(DSTATCOM)中的应用,设计基于现场可编程门阵列(FPGA)芯片的载波移相通用多路SPWM发生器,载波频率、级联数可通过上位机进行选择.介绍通用多路SPWM发生器的设计原理、硬件结构及其通用性设计方法.针对大功率级联多电平逆变器较低器件开关频率时SPWM调制存在的脉冲竞争现象,分析产生机理并采用在三角波的升、降半周期内限制PWM信号翻转次数的新方法予以消除.在10kV/2MVar的DSTATCOM装置上进行验证实验,实验结果证明所设计SPWM发生器准确、可靠以及脉冲竞争消除新方法的优越性.

基于FPGA的多电平多载波PWM脉冲发生原理及实现方式

多单元串联型多电平逆变器越来越广泛地应用于高压大功率工业应用场合,其拓扑结构的特殊性决定需要多路驱动脉冲。因此,多路驱动脉冲的发生便成为拓扑所研究的关键性技术之一。针对H桥串联型多电平逆变器,详细地叙述了多载波脉冲的发生原理,基于FPGA,给出了一种通用型多载波脉冲发生器的具体实现方式。最后,基于DSP与FPGA,搭建了一套多电平逆变器数字化实验系统。实验结果表明所构造的多载波PWM脉冲发生器具有很好的扩展性与通用性。

一种新型多电平静止无功发生器研究

提出了一种新型多电平静止无功发生器的拓扑结构,采用共用直流电容的两组逆变器,实现无功、谐波和三相不平衡综合补偿。分析了这种新型多电平静止无功发生器的基本结构和补偿原理,设计了装置的控制系统,完成了硬件系统主电路和控制电路的设计,采用以DSP+FPGA为核心的控制系统。介绍了系统软件部分的设计,包括主程序、定时器中断子程序和FPGA模块三部分。通过仿真和实验证明了文中提出的新型多电平静止无功发生器补偿无功功率效果良好,且直流电容电压稳定。