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基于中点电流的三电平NPC逆变器电容电压均衡控制分析 被引量:14
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作者 陈仲 许亚明 那显龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第19期5308-5317,5413,共11页
为了平衡三相三电平中点箝位型逆变器直流侧电容电压,该文提出一种基于中点电流极性判断的电容电压平衡算法,通过在三相调制波上叠加高频的均压调节量来均衡电容电压,能有效地避免对输出电压波形质量的影响。采用七段式开关序列和详细... 为了平衡三相三电平中点箝位型逆变器直流侧电容电压,该文提出一种基于中点电流极性判断的电容电压平衡算法,通过在三相调制波上叠加高频的均压调节量来均衡电容电压,能有效地避免对输出电压波形质量的影响。采用七段式开关序列和详细的数学解析对该中点电位平衡方法的可行性进行研究,推导了不同调制度和功率因数下的均压特性,从而揭示了该方法的均压范围和影响因素。实验结果验证了理论分析的正确性和均压控制方法的有效性。 展开更多
关键词 中点箝位逆变器 均压控制 中点电流 七段式开关序列
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利用线路中点电流检测的改进单端行波故障测距方法 被引量:28
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作者 丁佳立 王昕 +1 位作者 郑益慧 李立学 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1814-1822,共9页
现有的输电线路单端行波故障定位方法存在难以确定反射行波来源的问题。双端法需要在线路的两端安装故障检测装置,虽然克服了单端法的缺点,但测距精度受到时间同步误差的影响。该文提出了一种利用线路中点电流检测的改进单端行波故障定... 现有的输电线路单端行波故障定位方法存在难以确定反射行波来源的问题。双端法需要在线路的两端安装故障检测装置,虽然克服了单端法的缺点,但测距精度受到时间同步误差的影响。该文提出了一种利用线路中点电流检测的改进单端行波故障定位方法,该方法通过在线路的中点处安装电流传感器,应用皮尔逊相关系数比较线路端点和中点的故障电流信号,确定故障点所在的区间。通过分析线路中点电流传感器记录的故障电流,可以在线计算得到没有时间同步误差的行波传播波速。然后根据故障区间信息选用相应的单端法故障测距计算式,代入测得精确的波速,即可得到精度好、可靠性高的故障测距结果。该方法适用性好,对于已有单端行波测距装置的线路,只需要在线路中点处添加一套线载电流传感器,硬件成本较低,应用前景良好。 展开更多
关键词 输电线路故障测距 改进单端法 行波法 线路中点电流 故障区间 波速在线计算
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复合母排中点电流的研究
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作者 邓晨 潘启军 +1 位作者 黄垂兵 吴文力 《船电技术》 2014年第2期38-41,共4页
本文以NPC三电平逆变器为例,研究了复合母排端口参数矩阵的提取方法及复合母排多端口电路模型的建模方法,并且利用母排多端口模型搭建了NPC三电平逆变器的仿真系统。根据中点电流的形成原理以及震荡的机理,分析了逆变器元件的杂散参数... 本文以NPC三电平逆变器为例,研究了复合母排端口参数矩阵的提取方法及复合母排多端口电路模型的建模方法,并且利用母排多端口模型搭建了NPC三电平逆变器的仿真系统。根据中点电流的形成原理以及震荡的机理,分析了逆变器元件的杂散参数对中点电流的影响。测结果验证了仿真计算的可靠性与有效性,该分析和仿真计算方法可用于指导复合母排的参数计算与优化设计。 展开更多
关键词 复合母排 逆变器 多端口模型 中点电流 仿真计算
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六相开关磁阻电机N+2功率变换器断路故障状态下的中点电流特性分析 被引量:9
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作者 管旻珺 朱姝姝 +1 位作者 张磊 刘闯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期407-416,共10页
针对多相开关磁阻电机(switchedreluctancemotor,SRM)功率变换器结构复杂、体积大、成本高,电机本体出线过多等问题,该文提出一种N+2式功率变换器拓扑,并将其应用于六相SRM。该拓扑采用2个开关管代替裂相式拓扑中的中点分压电容,可有效... 针对多相开关磁阻电机(switchedreluctancemotor,SRM)功率变换器结构复杂、体积大、成本高,电机本体出线过多等问题,该文提出一种N+2式功率变换器拓扑,并将其应用于六相SRM。该拓扑采用2个开关管代替裂相式拓扑中的中点分压电容,可有效地减少功率变换器的成本和重量,同时具有一定的容错运行能力。另外,由于2个中点开关管的引入,各相并非完全独立运行,中点电流包含各相电流的信息。该文介绍在5种不同故障情况下中点电流的变化情况,对比不同故障对输出转矩的影响。最后利用一台12/10结构的六相SRM对提出的N+2功率变换器进行相关实验。观测正常工作状态和不同故障状态下相电流、中点电流等特征波形的变化。实验结果可以验证理论分析的结果。 展开更多
关键词 开关磁阻电机 多相电机 新型功率变换器 中点电流检测 故障诊断
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基于中点电流的ANPC逆变器故障诊断策略与容错控制 被引量:2
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作者 高光辉 雷晓犇 +1 位作者 田景志 俞铭宏 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2021年第4期78-84,共7页
有源中点箝位型(ANPC)逆变器具有输出波形畸变率低、传输效率高等优点,获得了广泛的应用,但大量的开关器件降低了逆变器的可靠性。分析了三电平ANPC逆变器在不同开关器件开路故障下的电流路径,得到不同故障下输出电平及输出电压空间矢... 有源中点箝位型(ANPC)逆变器具有输出波形畸变率低、传输效率高等优点,获得了广泛的应用,但大量的开关器件降低了逆变器的可靠性。分析了三电平ANPC逆变器在不同开关器件开路故障下的电流路径,得到不同故障下输出电平及输出电压空间矢量的变化情况。结合各矢量作用下中点电流与输出电流的关系,提出了一种基于中点电流的故障诊断方法。根据ANPC逆变器电路特点,对其桥臂器件和箝位器件提出了不同的容错模式,并提出了一种具有不降额容错能力的容错电路结构。通过搭建仿真模型及实验平台对提出的故障诊断方法及容错策略进行验证,仿真和实验结果验证了该故障诊断方法及容错策略的有效性。 展开更多
关键词 ANPC逆变器 中点电流 故障诊断 容错控制
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T型三电平逆变器非对称矢量脉冲宽度调制相电流重构策略 被引量:1
6
作者 申永鹏 刘洋 +2 位作者 王帅兵 齐文雷 王延峰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期450-459,共10页
针对T型三电平逆变器中点电流单传感器传统相电流重构方法存在不可观测区的问题,分析中点电流采样过程中不可观测区的存在机理,提出非对称矢量脉冲宽度调制相电流重构策略。通过移位PWM波延长基本电压矢量的作用时间,消除不可观测区,实... 针对T型三电平逆变器中点电流单传感器传统相电流重构方法存在不可观测区的问题,分析中点电流采样过程中不可观测区的存在机理,提出非对称矢量脉冲宽度调制相电流重构策略。通过移位PWM波延长基本电压矢量的作用时间,消除不可观测区,实现相电流重构。实验结果表明,所提方法的电流重构误差低于2.2%,输出相电流畸变率低于3.48%。 展开更多
关键词 脉冲调制 相移 信号采样 电流重构 中点电流 不可观测区
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基于载波层叠PWM的维也纳整流器中点电压平衡控制方法
7
作者 李玉生 张浩 《船电技术》 2023年第5期73-76,共4页
本文提出了一种基于载波叠层PWM和零序电压注入的中点电位平衡控制方法,首先推导中点电流与相参考电压的关系,然后分析可选零序电压的范围,得到了中点电流与可选零序电压的线性关系表达式,然后根据中点电压的偏移量选择最优的零序电压... 本文提出了一种基于载波叠层PWM和零序电压注入的中点电位平衡控制方法,首先推导中点电流与相参考电压的关系,然后分析可选零序电压的范围,得到了中点电流与可选零序电压的线性关系表达式,然后根据中点电压的偏移量选择最优的零序电压实现了中点电位的平衡控制。 展开更多
关键词 中点电流 零序电压 平衡控制
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不同零序电压注入的NPC三电平逆变器中点电位平衡算法的比较 被引量:65
8
作者 姜卫东 杨柏旺 +1 位作者 黄静 佘阳阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第33期17-25,3,共9页
中点箝位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器已被广泛应用,中点电位的平衡是其关键技术之一。首先建立基于零序电压注入的中点电位的数学模型,然后根据模型分析采用三种不同零序电压注入的计算方法。在实验室搭建三电平并网逆... 中点箝位型(neutral point clamped,NPC)三电平逆变器已被广泛应用,中点电位的平衡是其关键技术之一。首先建立基于零序电压注入的中点电位的数学模型,然后根据模型分析采用三种不同零序电压注入的计算方法。在实验室搭建三电平并网逆变器实验样机,比较在不同功率因数下,3种不同零序电压注入方法的中点电位动稳态平衡能力。结果表明,3种方法均能很好地平衡中点电位。此外,在实际条件下,上下电容值常会不相等,因此有必要补充在上下电容值误差为12%条件下的实验。实验验证了3种不同零序电压注入方法在上下电容值误差较大时仍能很好地控制中点电位的平衡。 展开更多
关键词 三电平逆变器 中点电位 中点电流 零序电压 数学模型 PI调节器
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五电平有源中点钳位型逆变器母线中点电压平衡问题 被引量:34
9
作者 王奎 郑泽东 李永东 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期30-35,19,共6页
五电平有源中点钳位型拓扑是一种能够克服传统的二极管钳位型和电容钳位型拓扑缺点的多电平变换器。针对五电平有源中点钳位型逆变器的母线中点电压平衡问题展开研究,建立母线中点电压的波动模型,通过计算母线中点电流在一个基波周期内... 五电平有源中点钳位型拓扑是一种能够克服传统的二极管钳位型和电容钳位型拓扑缺点的多电平变换器。针对五电平有源中点钳位型逆变器的母线中点电压平衡问题展开研究,建立母线中点电压的波动模型,通过计算母线中点电流在一个基波周期内的平均值,证明了母线中点电压在理想和稳态下可自平衡。提出一种基于零序电压注入的中点电压平衡控制方法,通过计算所有关键零序电压对应的中点电流,并从中选择最优的关键零序电压来产生所需的目标中点电流,从而使母线中点电压波动最小。实验结果证明了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 有源中点钳位 多电平变换器 平均中点电流 零序电压 中点电压平衡
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一种新型三电平NPC变流器直流中点电压平衡控制策略 被引量:5
10
作者 李宁 王跃 +1 位作者 蒋应伟 王兆安 《电源学报》 CSCD 2014年第1期8-14,共7页
从两方面对现有三电平NPC变流器直流中点电压平衡控制策略进行分类,归纳了每类中点电压平衡控制策略的特点。根据各相开关状态对中点电流和输出线电压的影响,提出了一种适用于任何调制策略的新型中点电压平衡控制策略,与现有中点电压平... 从两方面对现有三电平NPC变流器直流中点电压平衡控制策略进行分类,归纳了每类中点电压平衡控制策略的特点。根据各相开关状态对中点电流和输出线电压的影响,提出了一种适用于任何调制策略的新型中点电压平衡控制策略,与现有中点电压平衡控制策略相比,该策略具有原理简单、易于数字化实现的特点,但也存在开关损耗较大的不足之处,最后通过实验验证了文中提出方法的正确性和合理性。 展开更多
关键词 三电平NPC变流器 中点电压平衡控制策略 中点电流 输出线电压 任何调制策略
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一种NPC型三电平换流器中点电位平衡的控制方法
11
作者 刘正富 徐政 盛超 《广东电力》 2013年第1期83-88,共6页
二极管中点箝位(neutral point clamped,NPC)型三电平换流器具有开关器件承受电压小、谐波特性好、冲击电压小等优点,但由于中点电流的存在,中点电位平衡成为该类型换流器固有的问题。从中点电流的角度分析了中点电位不平衡的原因,提出... 二极管中点箝位(neutral point clamped,NPC)型三电平换流器具有开关器件承受电压小、谐波特性好、冲击电压小等优点,但由于中点电流的存在,中点电位平衡成为该类型换流器固有的问题。从中点电流的角度分析了中点电位不平衡的原因,提出了从直流偏差和交流波动两个方面对中点电位分别进行控制的思路,通过在参考电压中引入一个微小零序分量,很好地解决了中点电位的直流偏差问题,在换流器四象限运行时皆不会出现直流偏差,最后通过PSCAD/EMTDC仿真算例验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 NPC 中点电流 中点电位 直流偏差 平衡控制
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一种零序注入的三电平中点钳位型变换器中点电位平衡控制策略 被引量:16
12
作者 陈兮 黄声华 +1 位作者 李炳璋 吴芳 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期337-348,共12页
对三电平的两种调制方法空间矢量脉宽调制(SVPWM)和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)进行深入比较,详细分析VSVPWM方法线电压dv/dt高和谐波含量大、功率器件开关损耗大以及中点电压平衡动态响应特性慢等问题的本质原因。为克服SVPWM和VSVPW... 对三电平的两种调制方法空间矢量脉宽调制(SVPWM)和虚拟空间矢量脉宽调制(VSVPWM)进行深入比较,详细分析VSVPWM方法线电压dv/dt高和谐波含量大、功率器件开关损耗大以及中点电压平衡动态响应特性慢等问题的本质原因。为克服SVPWM和VSVPWM的不足,提出一种零序注入的载波调制方法。该方法将一种适用于两电平的零序注入法引入到简化的三电平空间矢量图的小六边形中,在每个小六边形中建立中点电流与零序分量之间严格准确的数学关系,并结合6个小六边形开关函数符号特点,只需一路载波和6个等式即可实现三电平载波调制和中点电位平衡控制,且具有计算量小,执行时间短,中点电压平衡动态响应快等优点。最后,本文方法与SVPWM和VSVPWM的实验对比,验证了提出方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 空间矢量脉宽调制 虚拟空间矢量脉宽调制 三电平钳位型变换器 零序注入中点电流
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基于改进SVPWM的三电平NPC逆变器中点电压平衡的研究 被引量:10
13
作者 许杭蓬 陈权 +1 位作者 李国丽 杜祥 《现代电子技术》 北大核心 2019年第4期129-133,共5页
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... 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提方法的正确性。 展开更多
关键词 三电平NPC逆变器 脉宽调制 电压空间矢量 中点电流 中点电位平衡 全调制度
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T型三电平逆变器合成脉冲宽度调制相电流重构策略 被引量:6
14
作者 申永鹏 王帅兵 +2 位作者 梁伟华 刘东奇 王延峰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期5302-5312,共11页
针对传统T型三电平逆变器空间矢量脉冲宽度调制单电流传感器相电流重构技术存在不可观测区问题,该文分析T型三电平中点电流采样原理以及中点电流不可观测区的存在机理,提出中点电流单传感器采样合成脉冲宽度调制相电流重构策略,通过在... 针对传统T型三电平逆变器空间矢量脉冲宽度调制单电流传感器相电流重构技术存在不可观测区问题,该文分析T型三电平中点电流采样原理以及中点电流不可观测区的存在机理,提出中点电流单传感器采样合成脉冲宽度调制相电流重构策略,通过在不同区域对不满足最小采样时间要求的可观测电压矢量进行补偿,同时利用合成零矢量原理对补偿矢量进行抵消以满足伏秒平衡原理,消除了不可观测区。最后通过实验验证所提方法的电流重构误差低于2.5%,相电流总谐波畸变率低于3.21%,可为控制系统提供准确的重构相电流。 展开更多
关键词 T型三电平逆变器 中点电流 电流重构 合成脉冲宽度调制 最小采样时间
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多电平变换器简化虚拟矢量PWM及应用 被引量:2
15
作者 李永东 Qamar Attique M +2 位作者 房展超 王奎 周培毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第14期5221-5232,共12页
二极管钳位型变换器存在着直流母线电容电压不平衡的问题,对于多电平(>3)拓扑,传统空间矢量PWM在单位功率因数且调制比高于0.55时无法实现中点电压平衡,已有的虚拟矢量PWM随着电平数的增多计算负担急剧增加。针对这一问题,该文提出... 二极管钳位型变换器存在着直流母线电容电压不平衡的问题,对于多电平(>3)拓扑,传统空间矢量PWM在单位功率因数且调制比高于0.55时无法实现中点电压平衡,已有的虚拟矢量PWM随着电平数的增多计算负担急剧增加。针对这一问题,该文提出一种简化虚拟矢量PWM算法,通过组合2个或多个相邻的开关状态来定义新的虚拟开关状态,使得每个虚拟开关状态下流过所有中性点的电流相等,从而保证理想稳态条件下中点电压的自平衡。另外,简化虚拟PWM将任意电平的空间矢量图转换为三电平空间矢量图,简化了子扇区的辨识和占空比的计算。对五电平二极管钳位型变换器的仿真和实验结果表明,简化虚拟矢量PWM可以在全调制比和全功率因数范围内实现直流母线中点电压平衡,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 电容电压平衡 平均中点电流 传统空间矢量PWM 简化虚拟矢量PWM 二极管钳位多电平变换器
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Direct power control for three-level PWM rectifier based on hysteresis strategy 被引量:5
16
作者 SHI TingNa WANG Jian +1 位作者 ZHANG Ce XIA ChangLiang 《Science China(Technological Sciences)》 SCIE EI CAS 2012年第11期3019-3028,共10页
This paper presents a mathematical model of three-level voltage PWM rectifier,and derives a power control model from the theory of instantaneous power.In the vector-space,the influences on instantaneous power exercise... This paper presents a mathematical model of three-level voltage PWM rectifier,and derives a power control model from the theory of instantaneous power.In the vector-space,the influences on instantaneous power exercised by all the switching vectors are studied and illustrated separately,then a direct power control(DPC) scheme for three-level PWM rectifier which uses multistage band hysteresis comparator is proposed,and a novel switching table is designed.Meanwhile,the neutralpoint voltage unbalance is inhibited by selecting the redundancy switching states of small voltage vectors.Simulation and experimental results show that the proposed strategy can not only stabilize the DC bus voltage but also realize the unity power factor operation and the balance of neutral-point voltage.Moreover,the proposed method can improve the performance of the three-level rectifier. 展开更多
关键词 direct power control hysteresis control instantaneous power neutral-point voltage balance switching table three-levelPWM rectifier
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