中点电压平衡

摘要： 为了提高电动汽车直流充电桩的充电效率与品质参数,对充电桩的电源模块进行了两级式设计。前级功率因数校正电路采用三相三线制三电平VIENNA整流电路拓扑结构,通过SVPWM方式划分矢量空间,将三轴坐标系转化为两轴坐标系,判定参考矢量的路径,将零矢量插入到相邻的基本矢量中,确定七分段式矢量切换顺序与作用时间,调节电容中点平衡系数γ使整流电路中电容中点平衡。后级DC⁃DC转换电路采用全桥LLC谐振变换器提高输出电压的幅值并实现电气隔离,对影响谐振网络的参数进行分析。通过技术方案确定参数设计,采用Matlab/Simulink软件进行系统仿真,结果显示,VIENNA整流电路输出功率因数接近于1,DC⁃DC转换电路输出直流电压提高到710 V,输出电流为21 A,波纹系数小于1%,充电桩充电的效率和品质得到提高。

摘要： NPC三电平逆变器在工业环境中的应用越来越广泛,但此类逆变器存在直流母线中点电压偏移以及共模电压问题。提出一种改进型虚拟空间矢量调制策略,该调制选取共模电压较小的基本电压矢量合成虚拟矢量,改进后的调制产生的共模电压仅为传统调制的50%,并且这些虚拟矢量产生的电流均为零,直流母线中点电压得以控制。同时,改进型调制采用g-h坐标系,计算量极大简化。所提调制策略通过减少开关序列的切换次数使功率器件开关次数大幅降低从而提升中点电压平衡速度62.5%。最后,使用MATLAB/Simulink仿真平台以及RT-LAB半实物平台对改进型调制策略的正确性、可行性进行了验证。

摘要： 传统基于空间矢量脉宽调制的容错技术可在不增加硬件设备的情况下实现三电平有源中点钳位(ANPC)逆变器的容错运行,但存在两电平跳变、中点电压不平衡和输出电流畸变的缺陷。为解决以上缺陷,该文首先分析了三电平ANPC逆变器在开路故障时的有效开关状态,然后推导了控制三相只输出负、零电平和正、零电平的调制波;然后在此基础上,依据故障相电流方向切换使用调制波并利用有效开关状态输出三相电平,提出基于切换调制波的优化容错技术(OFTBSM)及其中点电压平衡控制策略;最后,分析OFTBSM的容错性能、中点电压波动和谐波性能。仿真和实验结果证明,OFTBSM可使三电平ANPC逆变器在单相最多四个器件同时开路时保持平稳运行,并可防止两电平跳变、降低电流谐波、控制中点电压平衡。此外,OFTBSM还具备鲁棒性强、计算简单、实现方便的优点。

摘要： 零序电压注入载波脉宽调制策略作用于中点钳位型(NPC)三电平逆变器时可以有效解决全区间内的中点电压平衡问题,但随着调制度的增加或功率因数的降低,该策略将存在中点电压不可控区间导致中点电压平衡控制能力下降。当采用双调制波载波脉宽调制策略时虽然可以有效降低中点电压的低频振荡,但是开关频率显著增加。为了解决这一矛盾,本文混合上述两种策略提出了一种区间可调混合载波调制策略,通过控制调整因数实现双调制波载波脉宽调制策略作用区间的调整,进而实现中点电压与开关频率的均衡控制。最后,在基于RT-LAB的快速原型开发平台上进行实验研究,验证提出策略的可行性与有效性。

摘要： 针对传统有限集模型预测控制算法遍历寻优计算量大的问题,提出一种应用于NPC型三相三电平并网逆变器的改进型模型预测控制方法.在建立NPC型并网逆变器数学模型的基础上,将虚拟空间矢量调制技术和有限集模型预测控制算法结合,根据中点电压平衡控制原理,通过虚拟空间矢量调制技术把27个基本电压矢量重构为19个虚拟电压矢量.在原有扇区划分的基础上,增加新的扇区作为辅助扇区,减少模型预测控制遍历寻优次数,降低系统的运算量.同时根据虚拟空间矢量调制技术实现对NPC型并网逆变器中点电压的控制,在模型预测控制的代价函数中省去了中点电压平衡控制这一项.在搭建的NPC型三相三电平并网逆变器系统模型上进行仿真分析,结果表明所提算法能够有效减少计算量,有效实现了中点电压平衡,系统动态性能和稳态性能均有提高.

摘要： 针对中点钳位(NPC)三电平变换器在高频状态下的中点电压不平衡问题,采用基于GH坐标系的三电平调制方式和基于比例调节因子的中点电压平衡控制方法。针对高速磁悬浮永磁电机高频状态下的转速辨识与高速稳定运行问题,采用适用于高速旋转磁场的磁悬浮永磁电机无速度控制方法。对所提控制方法进行仿真验证,并进行现场应用。实测结果表明,所提控制策略能够实现无位置传感器情况下高速磁悬浮永磁电机的转子位置定位和低速起动控制,并实现高速稳定运行。所提高速磁悬浮永磁电机控制方法具有很好的实际应用价值。

摘要： 二极管箝位型四电平逆变器具有开关器件少、输出电压高、结构紧凑、功率密度高的优点,在中压变频调速领域有很好的应用潜力.针对其母线中点电压平衡问题,提出一种新型载波交叠PWM调制策略,满足伏秒平衡原则.在此基础上进一步提出了一种可平衡母线中点电压的解耦控制方法,将3个母线电容的电压平衡控制分为2个解耦的控制目标:1)上、下母线电容电压的平衡控制;2)中间母线电容电压平衡控制.首先通过零序电压注入的方式实现上、下母线电容电压的平衡控制,其次通过微调PWM脉冲占空比的方式实现母线中间电容的电压平衡控制.研制了一台二极管箝位型四电平逆变器的小功率实验样机并实验证明了该调制策略以及电压平衡控制方法的正确性和有效性.

摘要： 此处研制了一款大功率三电平储能变流器,对其主电路拓扑结构和数学模型进行了详细分析,并给出了恒流、恒功率和恒压充放电控制模式.针对传统三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)扇区多、控制复杂的问题,提出了基于两电平空间矢量的三电平载波调制方式,无需复杂分区即可实现三电平SVPWM和母线电容中点电压平衡.制作了实验样机并搭建了实验平台进行验证,验证了所设计的样机具有较好的稳态和动态性能.

摘要： 近年来,多电平变换器成为高压、大功率电力电子系统应用领域的一个研究热点,而多电平脉宽调制PWM(pulse width modulation)控制方法是多电平变换器研究领域的核心问题之一.首先,阐述了3种载波PWM控制方法,并根据不同的控制指标介绍了各类优化载波PWM控制方法;其次,介绍了传统空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse width modulation)算法,并根据算法优化及控制指标详细介绍了不同坐标变换下的SVPWM,着重阐述了虚拟SVPWM及在其基础上衍生的各类优化虚拟空间矢量PWM在中点电压平衡控制中的应用;最后,介绍了n电平任意段多电平SVPWM与SPWM之间的本质联系,以及根据其统一性提出的优化PWM算法.

摘要： 提出了一种适用于NPC型三电平逆变器-永磁同步电机系统的模型预测磁链控制(MPFC)策略.该方法以定子磁链为控制变量,将转矩参考值和磁链参考值转化为等效磁链参考值,将价值函数中这两项进行统一化处理,再分析冗余小矢量对三电平逆变器直流侧中点电位的影响,去除使中点电位偏移加剧的小矢量,只保留能够维持中点电位平衡的小矢量,最后使价值函数中只含磁链参考项.该方法经过统一变量处理,避免了价值函数中权重系数整定复杂的问题,同时能够获取最优的电压矢量.基于仿真模型对所提出方法进行了验证,结果证明了方法有效性.

摘要： 在多电平变换器研究领域,三电平中点钳位逆变器目前是一种研究比较广泛的一种拓扑结构,但是此拓扑结构容易造成中点电压偏移问题.基于理论上虚拟空间矢量的调制方法可以实现分压电容中点电压平衡控制,因此,为增强中点电压平衡的控制效果,本文提出了利用虚拟中矢量来产生相应的电流和分配正、负小矢量作用时间的中点电压平衡控制方法.相对VSVPWM调制算法和混合式调制算法来说,本文所采用的可变虚拟空间矢量控制算法简单、实用,能实现三电平NPC变换器中点电位平衡控制.

摘要： 由于三电平逆变器拓扑结构成熟,输出电压谐波含量低,所以广泛应用于高电压大功率场合.rn 本文具体阐述了三电平大功率通用变频器的主回路设计、控制回路的组成以及控制软件的编制,给出了一种基于滞环比较的中点电压平衡控制方法,并给出了该装置在工业现场运行的相关结果.通过对实际输出电压的频谱分析,得出了三电平逆变器输出电压的谐波特性,并概括了其谐波分布的一般规律.现场运行结果表明该变频器输出波形良好,性能满足要求.

摘要： 分析了三电平变换器中点电位不平衡的原因，详细地讨论了空间矢量控制方法中不同矢量对中点电位的影响；研究并提出无电流传感器的中点电位平衡滞环控制方法，这种方法不需要额外的硬件检测开销就可以实现电容的均压。最后文中在实验样机上实验，三相三电平电压型PWM 整流器实现了高功率因数，结果验证了该平衡控制方法的可行性和有效性。

摘要： 本文主要研究了基于三电平中点箝位型（NPC）逆变器的永磁同步电机（PMSM）调速系统；电机采用转子磁场定向的矢量控制。为了达到控制目的，在三电平逆变器SVPWM 调制算法的基础上，引入了零序电压注入法和电容电压前馈法。这种方法很好地控制了中点电压的平衡，以期降低逆变器输出电压谐波含量，改善电机定子电流波形，这将减小电机转矩脉动，改善电机控制性能。

摘要： 本文主要研究了基于三电平中点箝位型（NPC）逆变器的永磁同步电机（PMSM）调速系统；电机采用转子磁场定向的矢量控制。为了达到控制目的，在三电平逆变器SVPWM 调制算法的基础上，引入了零序电压注入法和电容电压前馈法。这种方法很好地控制了中点电压的平衡，以期降低逆变器输出电压谐波含量，改善电机定子电流波形，这将减小电机转矩脉动，改善电机控制性能。

摘要： 本文主要研究了基于三电平中点箝位型（NPC）逆变器的永磁同步电机（PMSM）调速系统；电机采用转子磁场定向的矢量控制。为了达到控制目的，在三电平逆变器SVPWM 调制算法的基础上，引入了零序电压注入法和电容电压前馈法。这种方法很好地控制了中点电压的平衡，以期降低逆变器输出电压谐波含量，改善电机定子电流波形，这将减小电机转矩脉动，改善电机控制性能。

摘要： 本文主要研究了基于三电平中点箝位型（NPC）逆变器的永磁同步电机（PMSM）调速系统；电机采用转子磁场定向的矢量控制。为了达到控制目的，在三电平逆变器SVPWM 调制算法的基础上，引入了零序电压注入法和电容电压前馈法。这种方法很好地控制了中点电压的平衡，以期降低逆变器输出电压谐波含量，改善电机定子电流波形，这将减小电机转矩脉动，改善电机控制性能。

摘要： 本文主要研究了基于三电平中点箝位型（NPC）逆变器的永磁同步电机（PMSM）调速系统；电机采用转子磁场定向的矢量控制。为了达到控制目的，在三电平逆变器SVPWM 调制算法的基础上，引入了零序电压注入法和电容电压前馈法。这种方法很好地控制了中点电压的平衡，以期降低逆变器输出电压谐波含量，改善电机定子电流波形，这将减小电机转矩脉动，改善电机控制性能。

摘要： 本文主要研究了基于三电平中点箝位型（NPC）逆变器的永磁同步电机（PMSM）调速系统；电机采用转子磁场定向的矢量控制。为了达到控制目的，在三电平逆变器SVPWM 调制算法的基础上，引入了零序电压注入法和电容电压前馈法。这种方法很好地控制了中点电压的平衡，以期降低逆变器输出电压谐波含量，改善电机定子电流波形，这将减小电机转矩脉动，改善电机控制性能。

摘要： 针对中点箝位式多电平逆变器结构本身存在的问题，分析了中点电压漂移产生的原因及影响因素，提出了一种空间电压合成矢量控制中点电位的方法，在Simulink环境下建立了仿真模型，并进行了仿真实验研究。结果表明了该方法的可行性和有效性。

摘要： 本发明涉及一种中点箝位型三电平电压源变流器的直流电压平衡控制方法，属于电气自动化设备和电压源换流器技术领域。本发明方法根据每相桥臂输出电流方向及直流侧上下电容电压的大小，按直流电压平衡控制策略调节每相桥臂内侧两只半导体开关器件门极驱动脉冲上升沿和下降沿的延时时间，以实现直流侧上下直流电容电压的平衡控制。其优点是：只需调整内管脉冲即可实现直流侧上下电容电压的平衡控制，算法实现简单，调节过程连续，物理意义明确。

摘要： 本发明涉及一种中点箝位型三电平电压源变流器的直流电压平衡控制方法，属于电气自动化设备和电压源换流器技术领域。本发明方法根据每相桥臂输出电流方向及直流侧上下电容电压的大小，按直流电压平衡控制策略调节每相桥臂内侧两只半导体开关器件门极驱动脉冲上升沿和下降沿的延时时间，以实现直流侧上下直流电容电压的平衡控制。其优点是：只需调整内管脉冲即可实现直流侧上下电容电压的平衡控制，算法实现简单，调节过程连续，物理意义明确。

摘要： 本发明涉及三电平逆变器中点电压平衡和共模电压抑制的方法，主要为提出了一种新的VSVM方法，将新的虚拟零矢量定义为仅包括零矢量OOO；将新的虚拟小矢量定义为由原负小矢量和与之相邻的两个负小矢量合成；将新的虚拟中矢量定义为由原中矢量和与之相邻的两个中矢量合成。采用上述空间矢量定义方法，各合成矢量不会使中点电压发生波动，且合成新型虚拟空间矢量的基本矢量不包含正小矢量和零矢量PPP和NNN，因此输出共模电压较小。当外界非线性因素使中点电压发生波动时，在新虚拟空间矢量调制策略的基础上，通过比较三相负载电流的大小，对各合成矢量的作用时间分配因子进行适当的调整，从而对中点电压平衡进行控制。

摘要： 本发明涉及一种基于新的空间矢量调制方法的三电平逆变器中点电压平衡和共模电压抑制的控制方法，定义了一种新的虚拟中矢量，使得在新的空间矢量图的任何区域都包含两对小矢量，将其中中点电压平衡系数值较大的小矢量用于调制中点电压平衡，称为中点电压调节小矢量V

摘要： 本发明涉及一种基于电荷平衡的三电平变频器中点电压的平衡方法，属电力电子应用技术领域。本方法首先确定用于控制变频器输出电压的参考电压矢量的相位；根据上述确定的参考三电平变频器相位，生成电压矢量序列；根据电压矢量序列，确定三电平变频器中的开关器件的开关函数；根据上述开关函数，发出脉冲控制信号，使三电平变频器输出与参考电压的相位一致和幅值相对应的三相对称电压。本发明方法根据一个开关周期内对电机施加的电压小矢量产生的对直流电容充放电时间相等原理(充放电量相等)，决定施加电压的时间长短，从而使一个周期内电容上的电荷增量为零，进而保持中点电压平衡不变，方法简单可靠，并可快速地实现控制。

摘要： 本发明提供了一种中点箝位型三电平逆变器中点电压平衡控制方法，S1、根据负载三相电流的方向，确定负载电路的中点电压以及与所述中点电压对应的中点电流，选取有利于中点电压平衡的冗余矢量分配系数；S2、通过调整冗余矢量的分配系数改变冗余矢量的作用时间分配以实现对中点平衡电压的控制。本发明所述的一种中点箝位型三电平逆变器中点电压平衡控制方法利用中点电压偏差计算出所需中点电压平衡所需的中点电流，然后通过精确调整小矢量对的作用时间分配即调整该冗余矢量对的分配因子实现中点电压平衡的控制。

摘要： 本发明涉及三电平逆变器中点电压平衡和共模电压抑制的方法，主要为提出了一种新的VSVM方法，将新的虚拟零矢量定义为仅包括零矢量OOO；将新的虚拟小矢量定义为由原负小矢量和与之相邻的两个负小矢量合成；将新的虚拟中矢量定义为由原中矢量和与之相邻的两个中矢量合成。采用上述空间矢量定义方法，各合成矢量不会使中点电压发生波动，且合成新型虚拟空间矢量的基本矢量不包含正小矢量和零矢量PPP和NNN，因此输出共模电压较小。当外界非线性因素使中点电压发生波动时，在新虚拟空间矢量调制策略的基础上，通过比较三相负载电流的大小，对各合成矢量的作用时间分配因子进行适当的调整，从而对中点电压平衡进行控制。

摘要： 本发明涉及一种基于新的空间矢量调制方法的三电平逆变器中点电压平衡和共模电压抑制的控制方法，定义了一种新的虚拟中矢量，使得在新的空间矢量图的任何区域都包含两对小矢量，将其中中点电压平衡系数值较大的小矢量用于调制中点电压平衡，称为中点电压调节小矢量V

摘要： 本发明涉及一种基于电荷平衡的三电平变频器中点电压的平衡方法，属电力电子应用技术领域。本方法首先确定用于控制变频器输出电压的参考电压矢量的相位；根据上述确定的参考三电平变频器相位，生成电压矢量序列；根据电压矢量序列，确定三电平变频器中的开关器件的开关函数；根据上述开关函数，发出脉冲控制信号，使三电平变频器输出与参考电压的相位一致和幅值相对应的三相对称电压。本发明方法根据一个开关周期内对电机施加的电压小矢量产生的对直流电容充放电时间相等原理(充放电量相等)，决定施加电压的时间长短，从而使一个周期内电容上的电荷增量为零，进而保持中点电压平衡不变，方法简单可靠，并可快速地实现控制。

摘要： 本申请公开了一种同步载波DPWM中点电压平衡方法、系统及相关组件，涉及变流器领域，应用于三电平变流器调制，包括：获取当前同步载波DPWM类型；获取直流侧的上桥臂电压和下桥臂电压，并计算所述上桥臂电压和所述下桥臂电压的电压差值；判断所述电压差值的绝对值是否大于偏差阈值；若是，根据所述当前同步载波DPWM类型和所述电压差值的符号确定零序分量；根据所述零序分量确定三相调制波，以控制所述三电平变流器。本申请用于控制三电平变流器，在电压差值的绝对值大于偏差阈值也即发生中点电压偏差时，根据当前同步载波DPWM类型和电压差值确定零序分量，以该零序分量确定三相调制波，从而消除中点电压偏差，实现中点电压平衡。