载波相移SPWM级联H型变流器及其在有源电力滤波器中的应用

提出了基于CPS-SPWM技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H型变流器拓扑结构的结合。这种变流器能在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,具有结构简单、传输频带宽、动态响应好等优点。文中将这种变流器用在有源电力滤波器这样大功率场合,在并联有源电力滤波器系统中,由于直流侧不需要提供有功功率,级联型多电平变流器的优势可以得到充分的发挥;而载波相移PWM技术良好的谐波传输特性也可以得到良好的利用。仿真和实验结果表明基于CPS-SPWM技术级联 H桥型多电平变流器的SAPF系统能够在较低的器件开关频率下实现较好补偿效果,具有良好的工业应用前景。

载波相移SPWM技术传输带宽的研究

电力开关变换器的传输带宽直接影响变换器本身的性能,在某些对信号传输性能有特殊要求的应用场合(如有源电力滤波器中)甚至起着关键作用。载波相移正弦脉宽调制(SPWM)技术是一种适用于大功率电力开关变换装置的高性能的开关调制策略,在有源电力滤波器中有良好的应用前景。文中根据载波相移SPWM技术输入、输出的频域数学关系,得到了其传输带宽的确定办法。仿真和实验结果表明,这种办法所确定的传输带宽是准确、有效的。

电流型组合变流器载波相移SPWM技术研究

采用载波相移SPWM(CPS SPWM )技术的电流型组合变流器具有良好的系统性能。对电流型组合变流器的CPS SPWM技术进行了数学分析 ,给出了CPS SPWM技术的数字化实现方案 ,并建立了四模块的电流型组合变流器的实验模型 ,研究了载波比kc/km

CPS-SPWM调制方法在H桥多电平变流器中的应用

H桥多电平变流器在众多多电平变流器拓扑中具有器件需求量最少、易于模块化、数字化、易于采用软开关技术等优点。详细讨论了H桥多电平变流器的几种基本结构和用载波相移正弦波脉宽调制(CPS-SPWM)策略实现多电平的方法。并以TMS320LF2407 DSP为硬件平台,控制级联3-H桥。实验验证了级联型H桥变流器和CPS-SPWM结合的巨大优势。

CPS-SPWM在级联型有源电力滤波器中的应用

提出了基于载波相移-正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H桥型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。文中给出了载波相移技术在级联H桥型变流器上的具体实现方法,并将其应用在并联型有源电力滤波器(APF)中,对直流侧总电压闭环电压控制的原理进行了验证。仿真和实验结果表明,该并联型APF系统在低开关频率情况下能够准确有效地补偿谐波和无功电流,性能良好。

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。

基于不同调制方式的三电平逆变器仿真研究

首先讨论了三电平二极管中点箝位型PWM逆变器电路拓扑,其次分析了空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)的基本原理,并在Matlab/simulink中对三电平逆变器进行了仿真,然后分析了载波相移调制(CPS-SPWM)技术的基本原理,并利用这种调制方式在PSIM仿真软件中对三电平逆变器进行了仿真,仿真结果证实了SVPWM算法和CPS-SPWM实现方法是正确可行的。

基于新型CPS-SPWM的三相级联型多电平变流器

级联型多电平变流器常用的开关调制技术是载波相移正弦波脉宽调制(CPS-SPWM)技术,该技术需要大量的PWM发生器,在数字化实现过程中遇到了很大阻碍。因此,将单极性SPWM技术引入级联型多电平变流器中,提出了新型CPS-SPWM技术,比传统调制技术可以节省一半的PWM发生器,对级联型多电平变流器的数字化实现有重要的理论意义和实用价值。这里在介绍新型CPS-SPWM技术的基础上,详细介绍了新型CPS-SPWM技术的两种数字实现方法,并通过实验验证了理论分析的正确性。

SPWM调制方法对比分析

对比分析了三种正弦波脉宽调制(SPWM)控制方法,指出各自的优缺点及应用,给出了一些数学模型,并对基于载波相移的 SPWM(CPS-SPWM)技术进行了较为详尽的分析。

多电平变流器调制策略分析及对比

随着电力电子设备功率的增大,多电平变流器的应用日益广泛。从变流器输出谐波特性、开关频率、动态输出特性及传输带宽等方面对多电平的开关调制策略进行了分析对比,总结了各自的优缺点及其应用场合,突出了载波相移调制方法的优势。

基于TMS320F28335的改进型CPS-SPWM实现方法

这里对级联H桥型变换器的载波相移正弦脉宽调制(CPS-SPWM)技术进行了分析和改进,使所需的载波个数减少为原来的一半,节约了硬件资源开销,简化了实现方法,提高了系统效率。给出了在TMS320F28335上的具体实现方案,并分别对5电平和9电平级联H桥型变换器进行了实验验证。实验结果表明,基于TMS320F28335可方便地实现所提出的改进型CPS-SPWM技术,使得变换器工作良好,输出波形质量较高,并且简化了控制系统的设计方案,提高了系统可靠性,具有较好的应用前景。

级联H桥多电平变流器的CPS-SPWM实现方法研究

对级联H桥多电平变流器的CPS-SPWM技术调制原理进行分析,提出了基于TMS320F28377D处理器的CPSSPWM具体实现方案,并使用5电平级联H桥多电平变流器进行了实验验证。实验结果表明,TMS320F28377D处理器能够方便地实现CPS-SPWM技术,变流器输出的阶梯电压波形质量较高。该设计方案减少了硬件开发成本,具有较好的应用前景。

H桥三相5电平电压型变流器在有源滤波器中的应用

首先分析了载波相移SPWM(CPS-SPWM)技术原理和该技术在电压型多电平变流器中的应用,具体讨论了通过级联H桥实现变流器的技术方案;利用基于瞬时无功功率理论的自适应闭环检测方法,构建了有源电力滤波器(APF)装置。实验验证了将基于CPS-SPWM技术的级联H桥型多电平变流器应用于三相APF上,能在较低开关频率下实现非线性和感性负载引起的谐波及无功污染的补偿。

单相H桥级联静止同步补偿器反馈线性化解耦控制

单相H桥级联静止同步补偿器(static synchronous compemator,STATCOM)可以快速补偿电力机车这种单相整流的波动性负荷所需的无功,但静止同步补偿器是一个强耦合、非线性系统,为对有功和无功进行解耦,引入反馈线性化方法,通过坐标变化和状态反馈,获得精确线性化模型,并使有功、无功完全解耦,设计完成闭环控制器。为保持H桥直流侧电容电压均衡,采用电压外环和独立均压控制相结合的方法,使电容电压维持在设定值。同时,采用载波相移正弦脉宽调制策略(carrier phase-shifted sinusoidal pulse-width modulation,CPS-SPWM),在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率。数值仿真结果表明,本文采用控制策略正确有效,系统有功和无功功率可独立调节,动态性能良好,电容电压能稳定在设定值。

级联H桥型静止同步补偿器触发脉冲的快速生成方法

详细分析基于对称规则采样和不对称规则采样的正弦脉宽调制(sine pulse width modulation,SPWM)脉冲生成方法的特点,并介绍一种应用在级联H桥型变流装置中的载波相移正弦脉宽调制(carrier phase-shifted sine pulse width modulation,CPS-SPWM)脉冲生成时序,在此基础上,提出一种基于不对称规则采样的CPS-SPWM脉冲的快速生成方法。分析研究基于该方法的级联H桥型变流装置输出电压的基波特性。理论分析、仿真和实验结果表明,该方法相对基于对称规则采样的CPS-SPWM脉冲生成方法,既没有增加采样频率,也没有增加计算工作量。同时,装置输出电压的基波分量不仅延时缩小1半,仅滞后调制波1/4个载波周期,而且幅值有所提高,波形的不对称性也有所改善。

基于CPLD的级联型多电平变流器

提出基于CPLD的多路PWM波形发生器,介绍其原理与设计,并应用于级联型多电平变流器控制系统,最后通过仿真和实验验证。

一种三相电流型多电平PWM整流器

为了改善电流型整流器的谐波特性,提高其网侧功率因数,采用载波相移SPWM整流技术和电流型整流模块的并联扩容技术,提出一种三相电流型多电平脉宽调制整流器。采用数字信号处理器DSP实现正弦脉宽调制算法,并利用复杂逻辑可编程逻辑器件CPLD来构造多路PWM信号发生器的方法实现了整个系统的PWM控制。仿真结果验证了其工作原理的正确性,而实验结果则验证了该类三相多电平脉宽调制整流器的实际可行性。

6kV大功率静止无功发生器的设计

提出了应用于地面6 kV变电站的静止无功发生器的设计方案。该装置采用级联H桥式主电路拓扑,可直接通过连接电抗器并入电网;采用单极倍频载波相移正弦脉宽调制策略,能有效提高输出电压的波形质量;采用基于改进的比例谐振控制器的补偿电流控制策略和直流侧电压分级控制策略,能快速、准确地对无功电流进行补偿。最后通过建模仿真验证了静止无功发生器设计方案的正确性和可行性。

FBI级联式矿用SAPF控制策略的研究

近年来矿区谐波污染日益严重,为提高煤矿电能质量,提出了将载波相移,即正弦脉宽调制技术与FBI级联式多电平变流器结合起来应用到矿用高压大功率SAPF中,既可以满足高压大功率的要求,又可以在较低开关频率下实现较高的等效开关频率,具有良好的实用价值。该方案经仿真实验,验证了其正确性与有效性,具有良好的效果。

固态变压器高压级电流控制策略仿真研究

固态变压器普遍采用高压级、隔离级和逆变级三级拓扑结构以实现电压等级变换、电磁隔离和能量双向流动等功能。针对固态变压器高压级电流控制问题,通过建立固态变压器高压级数学模型,根据网侧电压信号,结合矢量控制和载波相移技术,提出一种单相dq矢量共同占空比控制策略。在MATLAB/Simulink仿真软件中搭建了七电平固态变压器高压级实验平台来验证该策略的有效性和正确性。仿真结果表明,该策略不仅可以保证固态变压器高压级实现单位功率因数运行,且电流谐波含量低,并网效果良好。