级联多电平

摘要： 本文针对多电平变换器使能信号延迟造成PWM信号无法快速关断问题进行分析,提出一种特定形式PWM信号编解码方法.文中首先概述级联多电平电路特点与调制策略;然后,详细讨论和分析了基于DSP/FPGA/CPLD/MCU级联五电平变换器控制系统使能信号延迟的本质原因,设计出一种既能传输PWM驱动信号又能快速传输使能信号的方法,该方法可以极大减小使能信号时间延迟,实现多电平变换器PWM信号快速关断,同时兼有滤除极窄驱动脉冲特性.最后,实验结果验证了本文方法的有效性.

摘要： 混合级联桥式整流电路与级联多电平整流电路相比,不需要工频移相变压器,近年来受到了广泛的关注.文章分析了混合级联桥式整流电路与级联多电平整流电路的电路拓扑结构、工作原理及控制策略等,并从体积、成本等多方面对基于上述这两种电路拓扑的变频器进行了对比,同时分析了基于混合级联桥式整流的矿用变频器在矿井中的应用前景.分析表明矿用变频器若采用混合级联桥式整流电路不仅可以节约成本、减小开关损耗、降低谐波污染,而且可以减小整体装置的体积和重量,有利于变频器在煤矿井下狭小空间的安装使用.

摘要： 近年来,级联型多电平逆变器以谐波含量小,电压和功率等级高的特点得到了广泛的应用,并已成为电力电子技术领域的热点之一,广泛应用于新能源发电并网系统、电池储能系统等场合。提出一种对H桥直流侧电压差进行排序,通过采用低频方波调制和高频PWM调制相结合的混合调制策略,从而适时地调整各级联H桥的开关信号,使各模块直流侧电压达到MPPT点电压,最后通过仿真实验验证了控制方案的正确性。

摘要： 针对传统统一潮流控制器(UPFC)系统应用中配备Z型变压器存在的损耗、失效等诸多问题,基于级联多电平逆变器(CMI)拓扑提出一种无需变压器的UPFC系统结构,并针对该UPFC系统进行送、受电双端电网相位、阻抗调节方法研究.对无变压器UPFC结构及工作原理进行介绍,在此基础上介绍了CMI基波频率调制策略,并以此为基础完成适用于无变压器UPFC系统的矢量控制系统设计.最后,搭建了2 MVA无变压器UPFC系统测试样机对所提调制和控制方法进行验证分析,测试结果表明所提方法可实现对输电系统相角、阻抗的有效调节,同时串联、并联CMI电容电压得到有效控制,保证了UPFC系统注入补偿电压的准确性和一致性.

摘要： 研究采用阶梯波调制的链式STATCOM直流侧电容电压不平衡问题.介绍阶梯波调制法和电流间接控制的基本原理,分析导通角与电容电压变化关系.提出了基于改进阶梯波调制法的电容电压平衡策略,使电容电压大于平均电压的链节电压上升区间宽度减小,电容电压小于平均电压的链节电压上升区间的宽度增大,从而向平均电压逼近.基于5个链节仿真模型的仿真实验和基于12个链节实验装置的物理实验证明了该方法的可行性和有效性.%The imbalance problem of DC capacitor voltage existing in cascade STATCOM is studied by using ladder wave modulation method in this paper.The basic principles of ladder wave modulation method and current indirect con?trol are introduced,and the variation relationship between conduction angle and capacitor voltage is analyzed.On this basis,the ladder wave modulation method is modified,and a novel capacitor voltage balance strategy based on the mod?ified ladder wave modulation method is proposed,which makes the width of rising region of voltage chains with capaci?tor voltage higher than the mean value decrease,and that with capacitor voltage smaller than the mean value increase, so that all the chains'voltages will approach toward the mean value.A simulation experiment based on a 5-link simula?tion model and a physical experiment based on 12 link devices demonstrate the feasibility and effectiveness of the pro?posed method.

摘要： 本文研究了将级联多电平拓扑应用于有源电力滤波器（APF）的方法。采用载波移相的调制技术,在电流的控制上采用简单的PI 调节控制方法。仿真结果表明这种基于级联多电平的有源电力滤波器在电网电流存在畸变的情况下,能很好地跟踪谐波,具有很好的动态响应和较高的检测精度,并且快速准确的实现各个变流器单元直流侧电容的均压控制,这对拓展有源电力滤波器应用范围有积极意义。

摘要： 如何减小静止同步补偿器(STATCOM)对系统造成的谐波污染,仍是目前研究的重点.利用ALTERA的FLEX10K30E FPGA芯片设计基于低次谐波含量最小的级联多电平STATCOM,不仅解决了多电平STATCOM功率器件多、控制系统复杂的问题,实现了相角的在线计算,提高了系统的快速性与稳定性、而且大大降低了系统的低次谐波含量.仿真与试验证明,该系统具有低次谐波含量最低,体积小,结构简单等优点.

摘要： 从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersirn仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.

摘要： 从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersirn仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.

摘要： 从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersirn仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.

摘要： 从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersirn仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.

摘要： 从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersirn仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.

摘要： 从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersirn仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.

摘要： 针对三角形连接的链式静止同步补偿器中低次谐波电流问题，提出了基于分相瞬时电流控制的低次谐波抑制方法。三角形连接的链式STATCOM 由于三相链接相互独立，比较适合分相瞬时电流控制；通过所提的复合控制算法，能有效的抑制链式STATCOM 输出中的低次谐波电流。对所提的控制方法进行了实验验证，证明了控制方法的有效性和可行性。

摘要： 针对三角形连接的链式静止同步补偿器中低次谐波电流问题，提出了基于分相瞬时电流控制的低次谐波抑制方法。三角形连接的链式STATCOM 由于三相链接相互独立，比较适合分相瞬时电流控制；通过所提的复合控制算法，能有效的抑制链式STATCOM 输出中的低次谐波电流。对所提的控制方法进行了实验验证，证明了控制方法的有效性和可行性。

摘要： 本发明公开一种单相级联全桥多电平换流器的控制方法、多电平换流器，其中控制方法包括以下步骤：获取输入电压、电感电流、以及全桥单元的输出电压，生成调制波信号；获取全桥单元中各桥臂的载波信号，将所述调制波信号与各载波信号进行比较，获得比较结果，其中，桥臂分为基础桥臂和镜像桥臂，基础桥臂的载波信号与其镜像桥臂的载波信号相同；基于所述比较结果控制相应桥臂的开关动作，令各基础桥臂与其镜像桥臂的开关动作相反。本发明通过对称的配置各桥臂的载波移相角，令基础桥臂及其镜像桥臂能够产生大小相等、方向相反的噪声，从而使噪声相互抵消，有效抑制共模干扰。

摘要： 本发明公开了一种适用于单相多电平钳位型与级联型变换器的简化多电平空间矢量脉宽调制方法。该方法分别针对单相五电平和单相七电平空间矢量脉宽调制，将单相五电平电压矢量空间等效为两个单相三电平电压矢量空间，将单相七电平电压矢量空间等效为三个单相三电平电压矢量空间，从而将单相五电平/七电平空间矢量脉宽调制相关计算简化为单相三电平空间矢量脉宽调制相关计算。在每个开关周期T

摘要： 本发明公开了一种任意电平数单相级联三电平桥型变换器的简化多电平空间矢量脉宽调制方法及其调制软核，在每个开关周期Ts开始时刻，开始对参考空间电压矢量采样逐个得到各单元对应参考空间电压矢量，然后利用共享计算资源分别用对参考空间电压矢量完成扇区判断并计算得到开关切换时间，最后通过多路信号选择对各单元对应开关切换时间进行分流并完成个单元对应PWM信号生成。该方法可用于实现单相级联三电平桥型变换器的调制，其技术易于各功率单元能量均衡分布、谐波特性好、可扩展性强、计算复杂度低，易于数字化实现，动态、稳态性能良好。适用于高压大功率调速系统、高压直流输电系统、电气化铁路牵引供电系统等领域。

摘要： 本发明公开一种单相级联全桥多电平换流器的控制方法、多电平换流器，其中控制方法包括以下步骤：获取输入电压、电感电流、以及全桥单元的输出电压，生成调制波信号；获取全桥单元中各桥臂的载波信号，将所述调制波信号与各载波信号进行比较，获得比较结果，其中，桥臂分为基础桥臂和镜像桥臂，基础桥臂的载波信号与其镜像桥臂的载波信号相同；基于所述比较结果控制相应桥臂的开关动作，令各基础桥臂与其镜像桥臂的开关动作相反。本发明通过对称的配置各桥臂的载波移相角，令基础桥臂及其镜像桥臂能够产生大小相等、方向相反的噪声，从而使噪声相互抵消，有效抑制共模干扰。

摘要： 级联模块化多电平换流器具有多个四电平换流器，每个ac相位产生包括相同相位中的模块的不同输出的多电平电压波形。每个模块是受控电压源。级联换流器中的电压电平的数量由每个相位中的模块和通过每个模块产生的电压电平的数量确定。N个级联4电平换流器产生4N+1个相对中性点电压电平和8N+1个相间电压电平。

摘要： 本发明公开了一种适用于单相多电平钳位型与级联型变换器的简化多电平空间矢量脉宽调制方法。该方法分别针对单相五电平和单相七电平空间矢量脉宽调制，将单相五电平电压矢量空间等效为两个单相三电平电压矢量空间，将单相七电平电压矢量空间等效为三个单相三电平电压矢量空间，从而将单相五电平/七电平空间矢量脉宽调制相关计算简化为单相三电平空间矢量脉宽调制相关计算。在每个开关周期T

摘要： 本发明公开了一种适用于任意电平数单相级联H桥型变换器的简化多电平空间矢量脉宽调制方法及其调制软核，在每个开关周期Ts开始时刻，开始对参考空间电压矢量采样逐个得到各单元对应参考空间电压矢量，然后利用共享计算资源分别用对参考空间电压矢量完成扇区判断并计算得到开关切换时间，最后通过多路信号选择对各单元对应开关切换时间进行分流并完成个单元对应PWM信号生成。该方法可用于实现单相级联H桥型变换器的调制，其技术易于各功率单元能量均衡分布、谐波特性好、可扩展性强、计算复杂度低，易于数字化实现，动态、稳态性能良好。适用于高压大功率调速系统、高压直流输电系统、电气化铁路牵引供电系统等领域。

摘要： 本实用新型涉及电力电子的功率变换设备技术领域，特指一种级联逆变结构的新型D/A逆变电力电子技术，具体涉及单相、三相或其它多相的多电平逆变技术的拓扑结构。本实用新型采用如下技术方案，一种自生成级联电源的级联型多电平逆变电路，其特征为：在多组半桥级联逆变电路中的最上一级或最下一级的半桥级联逆变电路的电源由输入直流电源供电，其余半桥级联逆变电路的电源均由最上一级或最下一级的半桥级联逆变电路的输入的直流电源间接供电。通过采用上述方案，本实用新型是一种自生成级联电源的半桥级联型逆变电路，具有多电平逆变的一些特点，而输入直流电源只有一个，电路工作时能自动生成多级电源，提供半桥级联逆变电路的电源，从而大大提高了电压利用率。

摘要： 本发明公开了一种混合控制级联多电平逆变器的控制方法和多电平逆变器。控制方法包括，获取N组光伏电池的输出电压，得到第1，2，…，i，…，N个输出电压，计算第1，2，…，i，…，N个输出电压的导通角θ1′，θ2′，…，θi′，…，θN′，向上取整数得到θ1，θ2，…，θi，…，θN，利用导通角θ1，θ2，…，θi，…，θN，分别控制第1，2，…，i，…，N个输出电压的导通，利用阶梯波算法得到阶梯波输出电压；获得m组光伏电池的输出电压，利用瞬时值反馈算法得到瞬时值反馈输出电压；将阶梯波输出电压和瞬时值反馈输出电压串联叠加，形成总输出电压，实现直流多电平输入变成交流电平输出。本方案可以减小工作频率，有利于提高逆变器的转换效率，减少电磁干扰，且系统结构简单。

摘要： 本发明公开了一种混合控制级联多电平逆变器的控制方法和多电平逆变器。控制方法包括，获取N组光伏电池的输出电压，得到第1，2，…，i，…，N个输出电压，计算第1，2，…，i，…，N个输出电压的导通角θ1′，θ2′，…，θi′，…，θN′，向上取整数得到θ1，θ2，…，θi，…，θN，利用导通角θ1，θ2，…，θi，…，θN，分别控制第1，2，…，i，…，N个输出电压的导通，利用阶梯波算法得到阶梯波输出电压；获得m组光伏电池的输出电压，利用瞬时值反馈算法得到瞬时值反馈输出电压；将阶梯波输出电压和瞬时值反馈输出电压串联叠加，形成总输出电压，实现直流多电平输入变成交流电平输出。本方案可以减小工作频率，有利于提高逆变器的转换效率，减少电磁干扰，且系统结构简单。