作者:任思远; 肖柱; 胡博 期刊:《电力系统及其自动化学报》 2019年第10期
针对四桥臂三电平中点钳位型逆变器传统的复杂三维空间矢量脉宽调制算法和中点电位不平衡问题,提出了基于分解思想的3D-SVPWM调制策略和基于电荷守恒的中点电位平衡算法。该调制策略将αβγ坐标系下四桥臂三电平逆变器电压矢量空间分布在αβ平面上的投影分解为两电平结构进行分析,并利用两电平的调制策略实现对参考电压矢量的调制;提出的中点电位平衡算法,根据电荷守恒原理调整冗余矢量的作用时间实现对中点电位的控制。与传统的调制...
作者:李亚宁; 高晓红 期刊:《太阳能学报》 2019年第11期
为加快T型三电平光伏并网系统的动态响应速度,同时避免传统有限集模型预测控制中预测模型和代价函数在线计算量大的不足,在αβ静止坐标系下提出一种功率前馈的快速矢量选择有限集模型预测并网控制方法。该方法在传统电压外环中引入光伏阵列输出功率前馈作为电流内环的参考值;并结合空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)思想,只允许接近逆变器输出参考电压矢量的开关状态参与在线计算与评估。通过Matlab搭建...
作者:王美龄; 王丽梅; 孙永亮 期刊:《电气工程学报》 2015年第09期
中点电位的平衡控制是T型三电平光伏并网逆变器系统首要解决的问题。本文建立了T型三电平逆变器的主电路数学模型及负载模型,并分析了中点电位不平衡的主要原因,在传统预测电流控制方法的基础上,研究了一种基于模型预测控制的中点电位平衡控制方法:首先对负载电流进行采样,用采样值计算出预测值,同时检测直流母线中点电流,得到中点电位的偏差值;然后优化由预测电流与参考电流之间的平方误差及中点电位的偏差值构成的性能指标函数,...
作者:肖蕙蕙; 阎江超; 郭强; 李山 期刊:《重庆理工大学学报·自然科学》 2019年第01期
三相VIENNA整流器传统双闭环PI控制系统存在动态性能较差、参数设计困难的问题。为此,基于直接功率控制(direct power control,DPC)理论,将滑模控制(sliding mode control,SMC)应用到VIENNA整流器中,控制系统内环采用PI控制器满足系统稳定性要求,系统外环选取滑模变结构控制器以改善系统的动态响应特性及鲁棒性。同时,为解决三电平整流器中点电位波动问题,引入平衡因子,采用正负小矢量相互抵消的方法来平衡中点电位。此外,为有效抑...
作者:曾江; 杨林; 黄骏翅; 丘国斌 期刊:《电工技术学报》 2019年第02期
针对不连续调制策略下二极管钳位式三电平逆变器中点电位波动难以抑制的问题,提出一种动态空间矢量不连续调制策略。该策略通过实时检测逆变器上下电容电压,生成动态空间矢量,进而精确合成参考矢量,有效降低中点电位波动带来的输出波形畸变。采用基于gh坐标系及奇偶扇区转换的方法,避免空间矢量动态化带来的调制算法复杂度问题。为消除中点电位偏移,提出实时切换对中点电位具有相反作用的开关矢量序列的方法。最后给出基于误差电流...
作者:罗锐; 何英杰; 陈晖; 刘进军 期刊:《电工技术学报》 2018年第14期
分析二极管钳位型三电平变流器主电路原理。在此基础上,结合大功率变流器自身控制的要求与特点,基于不连续空间矢量脉宽调制(SVPWM)方法,提出一种能够同时降低开关损耗和控制中点电位平衡的混合调制策略。该策略包含通过检测变流器交流侧三相瞬时电流的方向以及直流侧两个电容的电压差值来切换矢量序列方式,实现中点电位平衡控制和选择电流最大相或较大相不动作来降低开关损耗两个部分,这两个部分之间采用滞环控制方式进行切换。最...
作者:邹灿; 吴星荣 期刊:《电气传动》 2018年第06期
针对传统三电平空间电压矢量存在的区间划分繁琐、矢量作用时间计算复杂等问题,提出了一种简化的三电平SVPWM调制策略,给出了数字化实现方法,为改善T型三电平中点电位不平衡问题,提出并采用引入小矢量修正的中点电位平衡控制方法。为验证中点电位平衡控制与简化SVPWM调制的有效性,构建了一台额定功率为5 k W的T型三电平变换器样机模型。实验结果表明,文中调试方法在极大简化了矢量运算的同时可有效实现中点电位的平衡控制。
作者:张辉; 邓洋; 李宁 期刊:《电气传动》 2018年第11期
双调制波载波调制策略(DMWPWM)可实现三电平中点钳位(NPC)变流器在全调制度、全功率因数范围无直流电容电压低频波动。对比3类双调制波载波调制策略的直流电压利用率、器件开关损耗和输出电流谐波畸变率(THD),得到最优双调制波载波调制策略,但其本质为开环控制,难以抑制非调制因素引起的直流电容电压不平衡。应用一种基于双调制波载波调制的直流电容电压闭环控制策略,实现中点电位平衡。仿真结果验证了理论分析的可行性与有效性。
作者:郭琳; 周殿祖 期刊:《电气传动》 2018年第09期
针对不对称三电平4桥臂Z源逆变器拓扑结构,通过分析直流侧中点电位偏移问题,特别是不对称三电平拓扑结构的逆变器在进行空间矢量调制时因开关矢量缺失,无法通过冗余矢量进行中点电位控制的问题,根据Z源特有的上、下直通状态对中点电位的影响,并结合比例积分控制,提出了一种中点电位平衡控制策略,通过控制Z源上、下直通时间,在实现直流升压的同时有效抑制了中点电位的偏移。仿真验证了该方法的可行性和有效性。
作者:詹雄铿; 余泓圻; 王庆斌; 李钙; 伍海明; 梁伟政 期刊:《电力电容器与无功补偿》 2018年第05期
针对三相四线三桥臂三电平静止同步补偿器,对中点电位平衡控制问题进行研究。详细阐述了传统的三维空间矢量调制算法的原理及调制过程,建立了电容中点电位与相电流的关系,并依此对传统调制算法基础矢量选择环节进行修正;对控制环节进行改进,在基于Ip-Iq法的双环控制基础上增加了一个均压环;基于以上两种改进方式,对三电平静止同步补偿器提出了一种具有中点电位平衡控制能力的复合控制算法。在PSCAD/EMTDC环境下搭建仿真模型进行仿...
作者:张伟; 桂在毅; 王沛东; 王珺璨 期刊:《电器与能效管理技术》 2019年第16期
针对T型三电平逆变器,分析了内管发生开路故障时的输出电平和换流方式,采用了改进的两电平开关容错控制(I2LS-TC)和混合开关容错控制(HS-TC),并通过零序电压注入的方法以平衡中点电位,给出了中点电位可平衡的必要条件。根据该条件分析了两种容错方式下的中点电位平衡能力和可平衡区域,最后通过仿真和试验进行验证。
作者:吴辰; 李颖晖; 李勐; 韩建定; 雷晓犇; 朱喜华; 刘聪 期刊:《大电机技术》 2019年第02期
针对传统的幂次趋近律在远离滑模面时趋近速度较小的问题,提出了一种基于模糊幂次趋近律的双闭环滑模控制策略。通过建立模糊规则,使趋近律的幂次能够根据系统状态进行相应调节,保证了其在远离和接近滑模面时均能保持较高的趋近速度。通过对广义滑模条件和到达时间有界的证明,从理论上证明了该趋近律能够使系统在有限时间内到达参考值;在此基础上,将幂次趋近律应用到Vienna整流器的控制闭环中,内、外环分别采用了直接电流控制和输...
作者:潘镜元; 赵香花; 朱大为; 陈晋辉; 刘文华 期刊:《电气自动化》 2018年第04期
NPC三电平逆变器相对两电平逆变器具有输出电压谐波含量低等优点,在光伏逆变器、储能逆变器等领域具有广泛的应用价值。为了满足NPC三电平逆变器运行工况多样和安全运行的双重要求,提出了三相三线和三相四线NPC三电平逆变器的并网控制策略,包括恒有功/恒直流电压、系统无功闭环、系统负序电流及零序电流闭环控制策略,以及中点电位平衡控制策略,并给出了EMTDC/PSCAD数字仿真和物理样机试验结果,验证了所提控制策略的有效性。
作者:马黎; 魏金成; 邱晓初; 魏力 期刊:《电源学报》 2018年第03期
为克服单Z源中点箝位型NPC(neutral point clamped)三电平逆变器主电路所需器件多、硬件成本高的缺点,提出了一种新型Z源不对称三电平逆变器拓扑结构,该拓扑不需要箝位二极管,同时保持了Z源三电平逆变器的固有优势.根据其特有的上、下直通状态插入规律以及对中点电位的影响,提出一种最优空间失量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)控制策略,通过调节上、下直通时间,在实现直流升压的同时有效抑制了中点电位的...
作者:向超群; 陈春阳; 韩丁; 成庶 期刊:《电机与控制学报》 2018年第03期
中点电位不平衡是中点箝位型三电平逆变器的固有问题。提出了一种基于中点电位不平衡度反馈的虚拟空间矢量调制方法,考虑到中点电位偏移时小矢量和中矢量的变化,对三电平空间矢量进行重新分区,构造虚拟矢量。引入中点电位不平衡度,根据中点电位偏移方向和相电流的方向,选择有利于平衡中点电位的小矢量,合理安排矢量序列,实现对中点电位的精确控制。提出的控制算法能在全调制度下消除中点电位的低频波动,有效治理中点电位偏移,开关...
传统三电平SVPWM算法思想简单、易于实现,但实际运用中有大量三角函数运算,对控制芯片要求较高。为此研究引入基于载波调制的等效空间矢量调制算法,有效抑制中点电位不平衡,改善系统动态性能,并在此基础上提出一种适用于三相三电平Vienna整流器的改进脉宽调制技术,该调制算法通过注入零序分量降低系统谐波含量,并利用补偿电压Vcomp实现功率因数可变。最后搭建Matlab仿真平台,验证所提算法的有效性与正确性。
作者:鄢圣阳; 马辉 期刊:《电力学报》 2019年第03期
针对传统控制策略中存在的问题,分析了Vienna整流器数学模型,提出了一种电压外环比例积分电流内环比例积分谐振(PIR)控制策略来改善系统性能,并介绍了中点电位平衡控制策略。将PI控制器与PR控制器组合成PIR控制器,该控制器同时具有PI控制器稳态性能良好以及PR控制器抑制交流谐波分量的特点。所提比例积分PIR控制具有无静差跟随交流信号、抑制输入侧电流谐波、直流侧电压稳定快且上下电容电压近乎相等等优点。最后在Matlab/Simulink...
作者:许杭蓬; 陈权; 李国丽; 杜祥 期刊:《现代电子技术》 2019年第04期
三电平NPC逆变器具有直流电压利用率高、开关耐压低、输出电压谐波低等优点而被应用于高压大功率场合。而中点电压平衡问题一直是三电平NPC逆变器研究的关键。文中在传统的空间矢量调制方法的基础上进行改进,不改变原来矢量的模长,对各扇区的不同小三角形内影响中点电位的中、小矢量进行重新分配和虚拟,理论上能完全消除电压矢量对中点电位的影响,该方法的中点电压平衡能力在全调制度范围内控制灵活且有效。通过仿真和实验验证了所...
作者:杨俊伟; 贾道杰 期刊:《电子测量技术》 2018年第03期
VIENNA整流拓扑因为开关管电压应力低,谐波抑制能力强等特点,在交直流电能转换中应用非常广泛。为了实现系统的单位功率因数运行,基于VIENNA整流器的同步旋转坐标系下的数学模型,采用改进的前馈解耦方法解决dq轴变量之间的耦合问题,利用双闭环控制并推导相关的技术参数。针对VIENNA整流器直流侧输出中点电位存在的三次谐波振荡问题,提出了在调制载波中注入三次谐波分量的方法以实现系统稳定运行。用PSIM仿真软件进行仿真分析并构建...
NPC三电平逆变器是电力电子变频器中应用最为广泛的逆变器之一,本文以NPC三电平逆变器为基础,研究了其中点不平衡机理,并对虚拟矢量脉宽调制(VSVPWM)进行了分析,为进一步利用小矢量的冗余性,对VSVPWM进行了改进,并通过仿真验证结果。