基于多重化逆变器的静止无功发生器直流侧电流分析

为了限制逆变器桥臂直通短路时故障电流的上升率，可以在装置的直流侧安装一种称为“环流保护电路”的附加电路。本文结合３００ｋｖａｒ和２０Ｍｖａｒ静止无功发生器（ＡＳＶＧ）实际装置的开发，分析了装置直流侧电流的波形和幅值以及不同主电路结构对装置直流侧电流的影响，为环流保护电路的设计提供了重要的依据。

适合于并网型多重化逆变器的调制方法

并网型多重化逆变器各逆变桥的输出经变压器耦合后接入电网,提高了并网逆变器的容量等级。针对两单元多重化逆变器,提出一种载波相移正弦调制方法,可以在低次开关频率下提高系统的等效开关频率,提高各逆变器组工作的一致性,实现更好的谐波相抵效果,具有更快的实时性。最后进行了实验验证,该方法还可扩充应用到n单元并网型多重化逆变器中,应用前景好。

大容量多重化逆变器的输出电压谐波分析

针对目前缺乏对大容量多重化逆变器的输出电压谐波进行全面分析和比较的现状,根据多重化变压器的不同结构,将现有的典型多重化逆变器分为3类并从理论上推导出了它们的输出电压及谐波电压幅值表达式;给出了电压谐波畸变系数与重数和脉冲控制参数间的变化关系;对比分析了它们的电压谐波畸变率。理论和仿真分析结果的一致性表明由三电平逆变桥构成的多重化逆变器不仅能以较低的重数实现高压大容量输出,还可获得满意的电压谐波畸变率,且可有效减小变压器体积、重量和损耗,因而更适用于高压大容量电力电子装置。

一种新型三相二重化逆变器共模电压抑制策略

多重化逆变器具有输出波形质量好、等效开关频率高、系统动态响应快、装置冗余性好等特点,在高效率大功率逆变技术中具有重要的研究价值,但在实际应用中也存在一些负面效应,比较典型的问题之一是输出共模电压降低了系统的可靠性。这里基于双重傅里叶级数的数值分析法,对一种新型三相二重化逆变器的输出共模电压通用表达式进行分析,揭示了共模电压产生的机理,提出了一种共模电压抑制方法,该方法具有普遍性,可以拓展于其他多重化逆变器拓扑,通过仿真与实验对提出的共模电压抑制方法进行了验证。

错位采样SPWM逆变器多重化技术的研究

为适应特大功率应用领域的需要,提出了一种SPWM逆变模块多重化的新方法.各模块具有相同的调制波,但分别采用一路载波信号且各自相差一个相等的相位角.子模块的开关频率可以比较低,但多重化以后的等效开关频率比较高.达到了扩大功率容量,改善输出波形的目的.仿真和试验结果证实了该方案的正确性.

SPWM多重化并联逆变器的死区效应补偿方法的研究

以SPWM多重化为控制技术 ,对电压型并联逆变器的输出特性进行了谐波分析。通过对并联逆变器系统的环流和负载电流的分析 ,给出了一种死区效应补偿的新方法。实验结果表明 ,利用该方法能有效改善并联逆变器系统的输出特性。

一种三相三重化串联型电压源逆变器的谐波特性

多重化电力变换器具有有效开关频率高、整体开关损耗小、共模电压低、波形质量好、动态响应快、冗余度高等优点,在大容量电力变换器中占有优势。本文以一种三相三重化串联型电压源逆变器为例,深入分析了多重化逆变器的工作原理、谐波特性及其物理意义,揭示出多重化后逆变器的输出特性及谐波的相位关系与对消规律,物理意义非常明确,易于理解和掌握。此分析方法具有普遍性,可以应用到任意重化逆变器的谐波分析上。

一种三相二重化串联型逆变器谐波分析

多重化逆变器具有等效开关频率高、输出波形质量好、系统动态响应快、装置冗余性好等特点,在舰船综合电力系统中具有重要的研究价值。因此,基于双重傅里叶级数的数值分析法,对一种SVPWM调制的三相二重化逆变器输出相电压谐波通用表达式进行分析,揭示了输出谐波的相位关系和对消的基本规律。计算与实验结果表明:所提谐波分析方法有效且具有普遍性,可以拓展于任意重化逆变器的谐波分析。

一种变压器耦合串联型三相二重化电压源逆变器的谐波特性分析

多重化电力变换器具有良好的输出特性,其有效开关频率高、波形质量好、动态响应快、冗余度高,在大容量电力变换器中占有优势。文章深入分析了一种变压器耦合串联型三相二重化电压源逆变器及其谐波特性,阐述了其物理意义,揭示了多重化后逆变器输出谐波的相位关系和对消规律。物理意义明确,易于理解。分析方法具有普遍性,可以应用于任意重化逆变器的谐波分析。

一种宽电压输入高功率密度低噪声三相隔离型逆变器

随着舰船综合电力系统向小型化、轻型化、高效率和隐形化方向不断发展,储能环节逐渐成为发电系统的重要组成部分,对于变配电系统的三相隔离型逆变器来说,面临着直流电压范围宽、交流电能质量要求高的挑战,而且需要尽可能提高功率密度、降低噪声干扰.为此,提出了一种高功率密度低噪声的三相二重化逆变器工频隔离拓扑.首先,采用多重化技术以提高等效开关频率,达到相电压四倍频五电平的效果,降低声学噪声和振动噪声,减小隔振降噪设备的体积质量;其次,采用载波移相调制策略降低共模电磁噪声,减小EMI(electromagnetic interference)滤波器的体积质量;最后,采用磁集成技术和立体卷铁芯结构减小隔离变压器和输出滤波电感的体积质量.通过实验证明:与传统拓扑结构相比,新型拓扑的声学噪声降低了8 dBA,振动噪声全频段范围都比传统拓扑低;体积功率密度达到136 kW/m3,质量功率密度达到116 kW/t,整机效率达到93.5%.

多重化CSI预充电过程研究

详细分析了多重化ＣＳＩ（电流型逆变器）预充电过程以及ＢＢＣ公司、Ｓｉｅｍｅｎｓ公司的预充电控制方法，提出了采用８０Ｃ１９６ＫＢ单片机配合外围电路实现的多重化ＣＳＩ预充电控制器，给出了控制软件流程，经实验运行证明该方法具有控制灵活，结构简单，稳定可靠等优点。

线电压级联型quasi-Z源逆变器研究

文章提出一种线电压级联型quasi-Z源逆变器(LVC-qZSI),其以quasi-Z源网络、三相逆变器为单模块单元,通过线电压级联方式构成级联型多电平逆变器。文中将逆变器运用于并网发电系统中,建立其数学模型,分析其运行机理特性;并提出了一种改进型电压电流双闭环控制系统,搭建了仿真模型,验证其拓扑结构和控制算法的有效性。改进后的直流侧网络具备升压功能,各模块直流侧输入电压仅需180 V即可实现380 V无变压器直接并网,降低了成本;其拓扑开关频率较低,减少了开关损耗,且并网电流谐波含量仅为1.84%。

静止同步补偿器的分相不对称控制

研究了在系统不对称情况下基于多重化结构的静止同步补偿器 (STATCOM )的分相不对称控制 ,详细分析了δ θ分相控制算法及其控制效果 ,并在此基础上提出了δ控制方法。通过对 2种控制算法在谐波产生、最大负序补偿度等方面的分析表明 ,δ分相控制的总体控制效果优于δ θ控制。仿真结果验证了理论分析的正确性。

封锁脉冲运行方式下静止无功发生器直流侧过电压产生的机理及抑制方法

针对静止无功发生器 (ASVG)的多重化逆变器结构 ,研究了在封锁脉冲运行方式下 ,静止无功发生器直流侧电容产生过电压的机理 ,并在此基础上 ,提出了防止过电压的对策。研究成果已在 30

电流型双向多脉冲变流器

提出了两种电流型双向多脉冲变流器的拓扑结构,实现了传统多脉冲整流器能量的双向流动。当其运行于逆变器状态时,变流器等效为一个电流型多重化逆变器,相较于传统分立式电流型多重化逆变器,此变流器具有电源与磁性元件数量少、系统体积小等优点。以18脉冲双向变流器为例,详细介绍了其工作原理,求出了18脉冲变流器总谐波失真(Total harmonic distortion,THD)最小时,各电平作用角度,提出了一种脉宽调制方式以实现交直流侧电压电流调节。最后通过仿真与硬件实验验证了所提系统的可行性。

储能式试验电源关键技术的研究

随着电气试验技术的发展,储能技术和大功率电力电子技术已经广泛应用于各类高电压试验系统。储能技术能够有效减小电气试验对电源容量的需求,在试验系统小型化、集成化方面发挥着重要作用。应用储能技术的大容量短路电源能够通过先储能再释放的方式满足短路试验容量大的需求,由于不涉及旋转部件,设备维护和调试更简单。通过讨论储能、大功率逆变器多重化以及储能电源容量衰减补偿等技术,对储能式试验电源的关键技术展开研究。