2H桥级联式三电平单相逆变器的非线性现象研究

以2H桥级联式三电平单相逆变器为研究对象,针对逆变器系统在运行过程中出现的分岔、混沌等非线性现象,利用频闪映射法建立逆变器系统的离散模型,以比例系数为分岔参数,得到系统的分岔图,基于分岔图得到系统在不同比例系数下的运行状态和稳定性。通过Matlab/Simulink建立仿真模型,通过改变仿真模型的比例系数得到系统输出电流的波形和采样点波形,验证了离散模型的正确性,为级联式三电平逆变器的设计提供了理论依据。

基于CPS-SPWM调制的级联H桥有源电力滤波器研究

本文介绍了载波相移脉宽调制适用于大功率场合的理论依据,讨论了级联H桥多电平变流器较其他形式变流器的优势,采取了载波相移脉宽调制在级联H桥变流器的实现方法,采用基于CPS-SPWM调制级联型多电平变流器的并联电力有源滤波器的拓扑结构,探讨了三相瞬时无功功率理论在检测层面的应用,并对其进行仿真和分析。仿真结果表明,在较低的开关频率下,基于CPS-SPWM调制级联H桥并联型APF可以对负载谐波和无功功率进行准确、有效的补偿。

组合级联式兆瓦级功率调节装置协调控制策略

提出了一种新型组合级联式兆瓦级功率转换系统(PCS)的拓扑结构,它由电池组、隔离型半桥DC/DC变换器和级联式H桥DC/AC变换器组合而成。首先对所选用的隔离型半桥DC/DC变换器的基本原理、电压增益和功率传输特性进行了分析。在此基础上,重点研究了2种变换器的协调控制策略:为实现装置的双向功率交换,DC/DC侧采用移相控制,DC/AC侧采用双环控制;为确保直流侧电容电压恒定,DC/DC侧采用占空比控制,DC/AC侧采用全局直流电压控制;为提高装置响应速度和改善直流侧电容电压品质,将电网侧的实时功率指令前馈给DC/DC侧;为改善装置的启动特性,提出了一种软启动控制策略。在PSCAD/EMTDC环境下建立了基于锂电池储能的PCS模型,应用所提出的一整套协调控制策略,对装置的启动过程、正常调节工况、电池组容量和荷电状态不同等工况进行了仿真。结果表明该装置在所提出控制策略下具有较宽的电压匹配能力,电池状态适应能力强,且控制的响应速度较快,能实现大容量储能和双向大功率调节。

基于模块化结构的固态变压器硬件设计

固态变压器SST(solid-state transformer)在智能电网和电传动系统应用中有广泛的应用前景,但是其硬件实现与控制策略非常复杂,降低了在实际应用中的竞争力。为此,提出了一种基于模块化结构的固态变压器的硬件设计,其主电路采用级联式H桥CHB(cascaded H-bridge)整流器+双主动全桥DAB(dual-active-bridge)隔离型直流/直流变换器+并联H桥逆变器方案,由于整个主电路仅由H桥电路构建而成,系统的模块化程度大大提高。同时,针对这种硬件结构提出了模块单元控制器与辅助电路的设计,使得系统的模块化程度进一步提高。模块化结构的固态变压器设计不仅极大地降低了其建造成本,也简化了其控制器的实现,增加了灵活性与可靠性。