基于新型矢量选择表的电压型三电平中性点钳位整流器直接功率控制策略

在电压型三电平中性点钳位(NPC)整流器的控制策略中,直接功率控制(DPC)策略具有算法简单和动态性能好的优点。分析了电压型三电平NPC整流器DPC策略的基本原理,推导了系统瞬时功率与交、直流侧参数的关系,并研究了系统直流电压利用率对瞬时功率的影响,提出一类新颖的三电平NPC整流器DPC策略。该策略将系统直流电压利用率分成若干区域,在每个区域中选择不同的矢量选择表对系统瞬时功率进行控制。此外,通过合理选择DPC策略矢量表对应的开关状态,解决了三电平NPC整流器直流电容电压不平衡问题。最后,针对某些直流电压利用率区间内系统瞬时无功功率存在非正常波动问题,分析其产生原因,并通过添加过渡扇区及与之对应的矢量选择表格,对系统瞬时无功功率的非正常波动进行修正。仿真和实验验证了理论分析的正确性。

三电平中性点钳位整流器模型预测电流控制算法

将三电平中性点钳位整流器作为研究对象,以维持单位功率因数运行、减小网侧电流谐波、补偿计算时间延迟和保持直流侧电容电压平衡为研究目标,提出了一种基于在线简化的模型预测电流控制策略。该方法通过坐标变换构建α-β静止坐标系下三电平中性点钳位整流器的预测模型,结合电压空间矢量等效变换的原理,求出三电平中性点钳位整流器的参考输出电压矢量,判断其所在扇区,从而选择该扇区最优电压矢量所对应的开关状态直接作用于整流器。同时,针对该算法在实际应用中容易产生计算时间延迟现象,引入拉格朗日外推法,得到具有延时补偿的控制策略。最后,仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。

NPC三电平整流器中点电位控制方法的研究

为了解决三电平整流器中点电位不平衡问题,以NPC型三电平整流器为例,在介绍NPC型三电平整流器的主电路结构基础上,分析了中点电位不平衡问题。详细介绍了基于SVPWM控制的中点电位控制策略,通过合理地选择正负短矢量来使中点电位趋于平衡。提出了一种改进方法即基于电荷守恒的控制策略,以保持一个采样周期内流入中点的电荷等于零为原则,通过控制正负短矢量的作用时间来控制中点电位。通过计算机仿真分析验证了中点电位控制方法的有效性。

基于DSP的中心点钳位型三电平逆变器仿真控制研究

针对中心点钳位型三电平逆变器进行了研究,建立了系统的高频数学模型,采用优化的三电平SVPWM算法,使用MATLAB/Simulink进行了仿真试验,并在DSP中将两电平逆变器的电压空间矢量控制算法应用于三电平逆变器中。采用优化的SVPWM算法,减小了开关损耗。简化了参考电压矢量所在扇区的确定及基本矢量的选择和作用时间的计算,为有效控制三电平逆变器奠定了基础。根据负载电流方向和直流侧电容电压的大小,通过改变电压调整系数调整正负小矢量的作用时间来控制中点电位平衡。

三电平整流器的延时补偿模型预测控制

为提高海上石油开采装置光伏发电设备并网、海上直流输电的稳定性,解决三电平中性点钳位整流器模型预测控制方法在控制过程中存在大量计算、导致系统延时、应用严重受限等问题,采用三电平整流器,利用改进的模型预测控制策略,即针对延时采用重复控制技术对给定电流指令值做出预测。在Matlab/Simulink上,对控制算法进行对比分析,仿真结果显示:该算法能够准提高预测精度以及和采样信号进行同步,在一定程度上解决了过去传统方法中存在的延时问题,验证了所提补偿方法的正确性。

ANPC三电平换流器高效电磁暂态建模仿真方法

在ANPC(有源中性点钳位型)三电平换流器小步长实时仿真研究中,现有电磁暂态建模方法在模型精度、计算效率、仿真规模等方面存在不足,为此,提出一种高效电磁暂态仿真模型。该模型基于ANPC三电平桥臂的离散化伴随电路,通过WARD等值理论消去内部节点,构造一个对外等效的多端口诺顿等效电路,替代桥臂进行网络的电磁暂态仿真求解,在不损失建模精度的前提下实现节点降维和仿真提速。在MATLAB/Simulink平台中搭建基于该等效模型的ANPC三电平换流器仿真系统,并与详细模型仿真结果进行对比,结果表明该等效模型能精确仿真稳态和暂态运行工况,并且具有较明显的速度提升。

一种可实现两组串联光伏池板独立MPPT控制的三电平并网逆变器

基于一种两组光伏池板串联后利用中点钳位三电平逆变器并网发电的方法是对中点钳位式三电平并网逆变器采用零序注入与中点电位不平衡补偿的控制,在交流并网电流不会因不平衡中点电位引起畸变的前提下,可以独立调节三电平逆变器的上下组直流电压。利用此原理,实现了两组串联光伏池板的独立最大功率点跟踪控制(MPPT),能够有效提高光伏系统的发电量。文中通过仿真和实验,验证了提出方法的有效性。

三电平双模块并联协同特定谐波消除脉宽调制

针对中压大功率并网变流器开关频率低、并网电流谐波大等问题,提出适于中性点钳位型(NPC)三电平双模块并联网侧变流器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)分频段协同控制策略.通过在低频段控制双模块各自输出谐波为零,在高频段控制并网双模块输出总的谐波为零,有效地提高双模块并联系统电流谐波性能.为了抑制器件死区引起的并网电流中5次、7次谐波,引入频率自适应广义积分控制器.该控制器在离散域直接设计参数,避免数字化过程导致控制器性能偏差.仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性、优越性.

三电平NPC牵引变流器无传感器矢量控制策略研究

针对三电平二极管钳位型(NPC)牵引变流器在感应电机无传感器矢量控制中的应用,基于空间矢量调制算法(SVPWM),引入大小不同的中性点电压偏移阈值,在不同的阈值下对矢量作用时间采用滞环控制和主动控制相结合的方法,解决了中性点电压平衡问题。在全阶磁链状态观测器获取电机转速信息基础上,优化了矢量控制中电流内环控制架构,控制参数易于整定。在分析死区时间影响的基础上,提出了基于三电平SVPWM控制的实时死区补偿方法,具有实现简单、代码量少的优点。通过仿真和电机拖动实验,验证该控制策略的适用性和有效性。

基于SVPWM的三电平牵引逆变器仿真研究

分析了三电平中性点钳位牵引逆变器的结构及其工作原理。论述了三电平牵引逆变器的SVPWM控制原理,并详细地推导了其算法。在MATLAB/Simulink环境下建立了基于SVPWM控制的三电平牵引逆变器仿真模型,仿真结果表明所建仿真模型的正确性和可行性。

国外高压变频器主电路拓扑方案的分析(待续)

介绍了国外8类11种中高压变频器的典型主电路方案,并进行了结构和特性的分析。尤其对2010年问世的新产品,多相整流输入、三电平输出的方案,详细地从定性到定量进行了论述,为国内业界人士对改进现有产品提供了借鉴。

国外高压变频器主电路拓扑方案的分析(续)

介绍了国外8类11种中高压变频器的典型主电路方案,并进行了结构和特性的分析。尤其对2010年问世的新产品,多相整流输入、三电平输出的方案,比较详细的从定性到定量的进行了论述,为国内业界人士对改进现有产品提供了借鉴。