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Optimization of total harmonic current distortion and torque pulsation reduction in high-power induction motors using genetic algorithms 被引量:1
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作者 Arash SAYYAH Mitra AFLAKI Alireza REZAZADEH 《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 SCIE EI CAS CSCD 2008年第12期1741-1752,共12页
This paper presents a powerful application of genetic algorithm (GA) for the minimization of the total harmonic current distortion (THCD) in high-power induction motors fed by voltage source inverters, based on an... This paper presents a powerful application of genetic algorithm (GA) for the minimization of the total harmonic current distortion (THCD) in high-power induction motors fed by voltage source inverters, based on an approximate harmonic model. That is, having defined a desired fundamental output voltage, optimal pulse patterns (switching angles) are determined to produce the fundamental output voltage while minimizing the THCD. The complete results for the two cases of three and five switching instants in the first quarter period of pulse width modulation (PWM) waveform are presented. Presence of harmonics in the stator excitation leads to a pulsing-torque component. Considering the fact that if the pulsing-torques are at low frequencies, they can cause troublesome speed fluctuations, shaft fatigue, and unsatisfactory performance in the feedback control system, the 5th, 7th, 1 lth, and 13th current harmonics (in the case of five switching angles) are constrained at some pre-specified values, to mitigate the detrimental effects of low-frequency harmonics. At the same time, the THCD is optimized while the required fundamental output voltage is maintained. 展开更多
关键词 Induction motor Genetic algorithm (GA) OPTIMIZATION Pulse width modulation (PWM) Torque pulsation Totalharmonic current distortion (THCD)
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Effect of Distortion Ratio on Local Scour Under Tidal Currents and Waves
2
作者 窦希萍 董凤舞 《海洋工程:英文版》 EI 2004年第4期613-627,共15页
Five generalized physical models of different distortion ratios were built according to DOU Guo-ren's similarity theory of total sediment transport modeling for estuarine and coastal regions. Experiments on local ... Five generalized physical models of different distortion ratios were built according to DOU Guo-ren's similarity theory of total sediment transport modeling for estuarine and coastal regions. Experiments on local scour in front of groins were made under the actions of tidal currents and waves with clear and sediment entraining water. The scour depths under different dynamic actions are compared. The effect of the distortion ratio on the depth of scour hole is discussed. A relationship between scour depths for distorted and undistorted models is given. 展开更多
关键词 physical model distortion ratio tidal currents WAVES local scour
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Influence of Converter Bus Serious Harmonic Distortion on HVDC Transmission System 被引量:1
3
作者 Ziyu Guo Tao Lin +1 位作者 Gengtao Jia Liyong Wang 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1412-1417,共6页
关键词 高压直流输电系统 谐波畸变 计算机辅助设计 换流站 母线 可持续发展 PSCAD 控制器
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Computer Program Calculation for Distortion of Wide-Band Track and Hold Amplifier
4
作者 Hailang Liang Jin He +6 位作者 Xiaoan Zhu Xiaomeng He Cheng Wang Lin He Gui Liu Qingxing He Caixia Du 《Journal of Computer and Communications》 2013年第6期1-4,共4页
Tow different computer calculation methods for distortion of the wide-band diode bridge track and hold amplifier (THA) are presented based on a high frequency Schottky diode model. One of the computer programs calcula... Tow different computer calculation methods for distortion of the wide-band diode bridge track and hold amplifier (THA) are presented based on a high frequency Schottky diode model. One of the computer programs calculates the distortion of weekly nonlinear THA based on the KCL and the nonlinear-current method. The other calculates the weekly nonlinear distortion by using a Volterra series method and a nodal formulation. Comparative calculation results for the diode bridge THA have shown good agreement with these two computer program calculation methods, whereas the overall computational efficiency of the nonlinear-current method is better than that of the nodal formulation method in a special evaluation. 展开更多
关键词 Track and HOLD AMPLIFIER Broadband Amplifiers High-Speed Integrated Circuits SCHOTTKY Diode Frequency Converters Harmonic distortion VOLTERRA Analysis Computer Program Nonlinear-current Method
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DCM升压型PFC变换器的电流重整形补偿策略
5
作者 张明 罗雷明 +4 位作者 张凯 姜东升 张凡武 雷鹏 闵闰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期181-188,共8页
针对不连续导通模式(DCM)下的升压型功率因数矫正(PFC)变换器,对其中的寄生参数致电流失真(PCD)效应进行研究。考虑元器件寄生参数,求解输入电压、输出电压和占空比的全微分方程,得到精确的阻尼型电感电流解析表达式。研究发现,PCD效应... 针对不连续导通模式(DCM)下的升压型功率因数矫正(PFC)变换器,对其中的寄生参数致电流失真(PCD)效应进行研究。考虑元器件寄生参数,求解输入电压、输出电压和占空比的全微分方程,得到精确的阻尼型电感电流解析表达式。研究发现,PCD效应会导致很大的电流失真,从而显著降低系统功率因数。为了减小PCD效应,通过在不同条件下推导得到的补偿增益,能将输入电流重整为正弦波。对基于无电流传感的平均电流模式(SACM)控制,提出一种能降低PCD效应的电流重整形补偿策略。该策略对阻尼型电感电流方程进行增益补偿,进而降低电流阻尼导致的PCD效应。最后仿真和实验证明,增益补偿几乎不随负载电阻变化,变换器中的PCD效应和电流重整形策略有效。 展开更多
关键词 变换器 电流失真 寄生参数效应 电流重整 增益补偿 功率因数
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一种低输入电流总谐波畸变率的三相Buck整流器不对称调制策略 被引量:1
6
作者 曹海彬 许建平 +2 位作者 谢飞 周琛力 陈欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期2541-2552,共12页
传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)三相Buck整流器没有考虑直流链电流纹波对输入电流的影响,且在扇区切换点处输入电流存在严重畸变,导致输入电流总谐波畸变率(THD)升高。该文分析直流链电流纹波对三相Buck整流器输入电流的影响,分析输入电... 传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)三相Buck整流器没有考虑直流链电流纹波对输入电流的影响,且在扇区切换点处输入电流存在严重畸变,导致输入电流总谐波畸变率(THD)升高。该文分析直流链电流纹波对三相Buck整流器输入电流的影响,分析输入电流扇区切换点畸变产生的原因,提出一种新型不对称SVPWM策略,显著降低了三相Buck整流器的输入电流THD。最后,通过仿真和1 kW的实验样机验证了理论分析的正确性以及所提调制策略的有效性。 展开更多
关键词 三相Buck整流器 直流链电流纹波 输入电流畸变 不对称调制策略
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辅助放电针对气体间隙直流自击穿特性的影响
7
作者 石凌 谢霖燊 +10 位作者 郭帆 贾伟 王海洋 陈志强 程乐 王艺 吴刚 肖晶 梅锴盛 王戈飞 花见涛 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期86-91,共6页
为降低气体放电间隙直流条件下自击穿电压分散性,尽可能不影响其自击穿电压,基于环形电极放电间隙,设计了一种在阴极中心植入辅助放电针的辅助放电电极结构。通过电场仿真,研究了辅助放电针直径、长度和顶部倒角对放电间隙场畸变的影响... 为降低气体放电间隙直流条件下自击穿电压分散性,尽可能不影响其自击穿电压,基于环形电极放电间隙,设计了一种在阴极中心植入辅助放电针的辅助放电电极结构。通过电场仿真,研究了辅助放电针直径、长度和顶部倒角对放电间隙场畸变的影响。实验研究了放电间隙无辅助放电针和植入辅助放电针后,其在干燥空气和SF_(6)气体中的直流自击穿特性。结果表明:辅助放电针直径越小、长度越长,电极环对其电场屏蔽作用越弱,放电间隙场畸变强度越大;辅助放电针对SF_(6)气体放电间隙直流自击穿电压影响较小,随着场畸变系数的增大,同一气压下干燥空气自击穿电压下降百分数为SF_(6)气体自击穿电压下降百分数的2~3倍;辅助放电针对直流条件下干燥空气和SF_(6)气体放电间隙自击穿电压稳定性具有有益作用,分散性减小百分数较无辅助放电针结构均提高约25%。 展开更多
关键词 气体间隙 辅助放电针 场畸变 直流自击穿电压 击穿电压分散性
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适用于三电平逆变器的电流谐波最小脉宽调制策略
8
作者 褚艳红 周明磊 +1 位作者 王琛琛 游小杰 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期21-30,共10页
受限于散热条件,大功率牵引传动系统中逆变器开关频率通常很低,三电平逆变器由于在低开关频率下具有较小的输出谐波、较低的dv/dt等特点在中高压大功率领域中被广泛应用。以三电平中点钳位型逆变器为研究对象,提出一种电流谐波最小脉宽... 受限于散热条件,大功率牵引传动系统中逆变器开关频率通常很低,三电平逆变器由于在低开关频率下具有较小的输出谐波、较低的dv/dt等特点在中高压大功率领域中被广泛应用。以三电平中点钳位型逆变器为研究对象,提出一种电流谐波最小脉宽调制策略(CHMPWM),基于加权总谐波畸变最小的优化目标求解不同开关角个数下的开关角曲线,与目前应用较为广泛的特定次谐波消除脉宽调制进行谐波性能对比。该方法不会完全消除特定次数的谐波成分,但是总体电流谐波可以达到最小。针对电流谐波最小脉宽调制策略在实现过程中存在的困难,设计全速度范围基于电流谐波最小脉宽调制的多模式调制策略。仿真和实验结果表明,提出的调制策略具有良好的谐波性能,与理论分析结果一致。 展开更多
关键词 三电平逆变器 电流谐波最小 脉宽调制 低开关频率 加权总谐波畸变 谐波性能
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基于全电流方向特征的低压配电网故障定位方法研究及分析 被引量:3
9
作者 胡桂荣 曹康栖 +1 位作者 孟亚宏 张怡 《电力信息与通信技术》 2024年第2期83-90,共8页
大量柔性负荷接入低压配电网,使配电网潮流分布变得复杂,信号畸变严重,过流特征微弱,故障特征不明显,基于工频信号的故障定位方案不再适用。文章首先利用电流全波有效值和故障电流相位改进了故障判据,构造了新的适应度函数表达式,然后... 大量柔性负荷接入低压配电网,使配电网潮流分布变得复杂,信号畸变严重,过流特征微弱,故障特征不明显,基于工频信号的故障定位方案不再适用。文章首先利用电流全波有效值和故障电流相位改进了故障判据,构造了新的适应度函数表达式,然后搭建了面向低压配电网的区段故障定位分层降维分析模型,最终得到了基于全电流方向特征的低压配电网故障定位方法,并进行了仿真验证。结果表明该方法能够快速准确识别判定故障信息,不受畸变信息干扰。 展开更多
关键词 全电流 故障判据 信息畸变 低压配电网 故障定位
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基于虚拟阻抗的三相Buck整流器输入不平衡控制策略
10
作者 谢飞 许建平 +2 位作者 郭夏 曹海彬 陈欣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期4456-4466,共11页
三相输入电压不平衡时,传统双环控制三相Buck整流器的输出电压存在二倍频脉动,输入电流发生明显畸变,严重影响整流器的性能和可靠性。为抑制输出电压脉动和输入电流畸变,该文通过建立三相Buck整流器在两相静止坐标系下的等效电路模型及... 三相输入电压不平衡时,传统双环控制三相Buck整流器的输出电压存在二倍频脉动,输入电流发生明显畸变,严重影响整流器的性能和可靠性。为抑制输出电压脉动和输入电流畸变,该文通过建立三相Buck整流器在两相静止坐标系下的等效电路模型及功率传输数学模型,分析输出电压二倍频脉动及输入电流畸变产生的机理,在此基础上提出一种基于虚拟阻抗的输入不平衡控制策略,最后通过仿真和1 kW的实验样机验证了理论分析的正确性和所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 三相Buck整流器 电网电压不平衡 输入电流畸变 虚拟阻抗
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基于电容电压全前馈的LCL型并网逆变器控制
11
作者 陈道峰 王宾 程军辉 《兰州文理学院学报(自然科学版)》 2024年第6期72-76,共5页
对于LCL型并网逆变器,采用全前馈方案可以显著改善电网注入电流的质量,但是,由于升压变压器的漏感特性,导致无法直接测量电网电压,因此,这种方案的可行性受到了限制.为了解决电网电流畸变的问题,本文提出了一种新的电容电压全前馈方案,... 对于LCL型并网逆变器,采用全前馈方案可以显著改善电网注入电流的质量,但是,由于升压变压器的漏感特性,导致无法直接测量电网电压,因此,这种方案的可行性受到了限制.为了解决电网电流畸变的问题,本文提出了一种新的电容电压全前馈方案,它将比例分量和二阶导数分量结合起来,并且在二阶导数分量中添加低通滤波器,从而使得整个可控频率范围内的电流具有正等效的特性,通过Simulink仿真,验证了本文方法的有效性. 展开更多
关键词 并网逆变器 电容电压全前馈 低通滤波器 电流畸变
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基于主轴电机电流信号的表面粗糙度检测
12
作者 刘雪杰 李国富 任潞 《电子技术应用》 2024年第2期54-59,共6页
针对表面粗糙度不能及时检测造成的工件浪费问题,首次提出根据主轴电机电流信号进行表面粗糙度检测分类。通过实验采集不同表面粗糙度加工时的主轴电机电流信号,采用小波包分解将电流信号分解成不同频段,借助能量特征和裕度因子对不同... 针对表面粗糙度不能及时检测造成的工件浪费问题,首次提出根据主轴电机电流信号进行表面粗糙度检测分类。通过实验采集不同表面粗糙度加工时的主轴电机电流信号,采用小波包分解将电流信号分解成不同频段,借助能量特征和裕度因子对不同频段电流信号进行评估,过滤低相关性频段,再通过随机森林筛选特征,降低特征的冗余性。总谐波失真特征实现了积屑瘤检测,仅依赖构建的电流信号特征工程表面粗糙度检测准确率高达95%以上,并且检测时间在2 s以内,基本实现了工件表面粗糙度的快速准确检测。 展开更多
关键词 主轴电机电流信号 小波包分解 随机森林 总谐波失真 表面粗糙度
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常规直流逆变站交流送出线路距离保护适应性分析与对策 被引量:1
13
作者 李会新 陈祥文 +2 位作者 金明亮 刘阳 徐海洋 《中国电力》 CSCD 北大核心 2024年第2期115-126,共12页
常规直流逆变站交流送出线路故障通常会引发换相失败,存在故障电压和电流波形畸变等问题,可能导致工频相量距离保护性能劣化。首先,分析了工程中广泛应用的正序电压极化距离保护在常规直流逆变站交流送出线路中的适应性,分析结果表明,... 常规直流逆变站交流送出线路故障通常会引发换相失败,存在故障电压和电流波形畸变等问题,可能导致工频相量距离保护性能劣化。首先,分析了工程中广泛应用的正序电压极化距离保护在常规直流逆变站交流送出线路中的适应性,分析结果表明,当逆变站运行于单回交流出线工况时,传统正序电压极化距离保护不再适用;然后,基于交流线路的RL模型,提出了基于波形相关系数的时域距离元件,可以不受逆变站非线性输出特性的影响,并针对时域距离元件存在的出口近区故障方向判别问题,利用电流畸变程度判断故障方向;最后,通过仿真验证了时域距离保护方案的有效性。 展开更多
关键词 逆变站 交流线路 时域距离保护 波形相关系数 电流畸变程度
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Valley transport in Kekulé structures of graphene
14
作者 王娟娟 汪军 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期44-53,共10页
Valleytronics is an emergent discipline in condensed matter physics and offers a new way to encode and manipulate information based on the valley degree of freedom in materials. Among the various materials being studi... Valleytronics is an emergent discipline in condensed matter physics and offers a new way to encode and manipulate information based on the valley degree of freedom in materials. Among the various materials being studied, Kekulé distorted graphene has emerged as a promising material for valleytronics applications. Graphene can be artificially distorted to form the Kekulé structures rendering the valley-related interaction. In this work, we review the recent progress of research on Kekulé structures of graphene and focus on the modified electronic bands due to different Kekulé distortions as well as their effects on the transport properties of electrons. We systematically discuss how the valley-related interaction in the Kekulé structures was used to control and affect the valley transport including the valley generation, manipulation, and detection. This article summarizes the current challenges and prospects for further research on Kekulé distorted graphene and its potential applications in valleytronics. 展开更多
关键词 GRAPHENE Y-shaped Kekulé(Y-Kek)lattice distortion structure O-Kekulé(O-Kek)structure valley current
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2021—2023年济宁市场流通领域中LED照明产品电磁骚扰抽检结果的分析
15
作者 王庆民 张静 +2 位作者 王栋 申玉曼 孔强强 《灯与照明》 2024年第2期62-65,共4页
为了更好地了解济宁地区LED照明产品的整体质量情况及动态变化情况,本文通过对济宁县市区照明灯具市场及大型商超进行随机抽样检测的方法,对2021—2023年济宁流通领域中LED照明产品进行抽样检测,并对抽检结果进行了分析研究。通过对抽... 为了更好地了解济宁地区LED照明产品的整体质量情况及动态变化情况,本文通过对济宁县市区照明灯具市场及大型商超进行随机抽样检测的方法,对2021—2023年济宁流通领域中LED照明产品进行抽样检测,并对抽检结果进行了分析研究。通过对抽检数据进行统计和分析,发现济宁地区流通领域LED照明产品的电磁骚扰水平整体较好,存在的问题主要集中在骚扰电压和谐波电流发射项目上,总谐波电流畸变率(I-THD)普遍偏高。 展开更多
关键词 电磁骚扰 抽样检测 骚扰电压 谐波电流 总谐波电流畸变率
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一种抑制高速电机低次电流谐波的调制方法
16
作者 张国强 刘剑 +1 位作者 吴奎奎 张红旗 《现代电子技术》 北大核心 2024年第20期57-64,共8页
针对高速永磁同步电机低载波比、数字控制延时所引起的电流谐波较大的问题,提出一种抑制低次电流谐波的改进型特定次谐波消除调制方法。首先,对该调制方法的调制波形原理和数字实现特点进行分析,建立新的电压谐波方程和开关角求解方程;... 针对高速永磁同步电机低载波比、数字控制延时所引起的电流谐波较大的问题,提出一种抑制低次电流谐波的改进型特定次谐波消除调制方法。首先,对该调制方法的调制波形原理和数字实现特点进行分析,建立新的电压谐波方程和开关角求解方程;其次,以电流总谐波失真为目标优化函数,研究了调制比和载波比对开关角分布、电流谐波含量的影响;最后,以三相高速永磁同步电机为研究对象,搭建系统仿真模型对所提调制方法进行验证。验证结果表明,通过与特定次谐波消除调制方式相比,所提调制方法计算量更少,可以提高输出脉宽调制波形的对称性,具有更优的低次电流谐波抑制能力。 展开更多
关键词 高速永磁同步电机 特定次谐波消除 电流谐波抑制 低载波比 开关角 总谐波失真 脉宽调制
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水下交流电磁场检测探头设计与结构优化 被引量:1
17
作者 高鹏 沈宗凯 +4 位作者 吴林席 陈培培 杨宇琳 李超月 于海旭 《机电工程技术》 2024年第2期116-118,197,共4页
交流电磁场检测技术是一种新型的电磁无损检测技术,可快速、准确检测金属表面裂纹缺陷的尺寸。针对水下交流电磁场检测探头磁轭及检测线圈参数优化问题,利用有限元软件COMSOL建立水下交流电磁场检测金属裂纹的仿真模型,通过磁通畸变量... 交流电磁场检测技术是一种新型的电磁无损检测技术,可快速、准确检测金属表面裂纹缺陷的尺寸。针对水下交流电磁场检测探头磁轭及检测线圈参数优化问题,利用有限元软件COMSOL建立水下交流电磁场检测金属裂纹的仿真模型,通过磁通畸变量对探头中U形磁轭各参数进行优化设计,分别分析腿磁轭高度、上磁轭长度、腿磁轭长度、腿磁轭宽度、上磁轭厚度等对检测信号的影响。对检测线圈与磁轭的相对位置展开研究,分析其对交流电磁场检测结果的影响。给出了水下交流电磁场检测中检测探头U形磁轭的可参考尺寸,证明了检测线圈处于磁轭中心位置时检测效果最佳,为水下管道检测探头的研发设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 交流电磁场检测 无损检测 裂纹缺陷 磁轭 磁通畸变量 检测线圈
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基于伏秒的反激式光伏微逆变器的仿真研究
18
作者 牛萌萌 杨昊 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2024年第1期74-80,共7页
针对传统反激式光伏微逆变器因2倍频电压纹波引起的进网电流畸变的问题,提出了1种用于励磁电感电流断续模式下反激式光伏微逆变器的基于伏秒的控制方法.根据谐波抑制策略,对反激式光伏微逆变器进行小信号建模,利用扫频验证建模的正确性... 针对传统反激式光伏微逆变器因2倍频电压纹波引起的进网电流畸变的问题,提出了1种用于励磁电感电流断续模式下反激式光伏微逆变器的基于伏秒的控制方法.根据谐波抑制策略,对反激式光伏微逆变器进行小信号建模,利用扫频验证建模的正确性.通过推导变压器参数的设计准则,结合变压器参数与输入电压调节范围和损耗的关系对其进行优化设计并进行仿真.结果证明了所提控制方法的准确性,与传统开闭环电流控制方法相比,输出电流的THD更低,达3.783%. 展开更多
关键词 反激式光伏微逆变器 电流畸变 优化设计 仿真
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基于多种群遗传算法的多电平逆变器输出电压THD最小化调制策略
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作者 叶满园 凌袁学 +2 位作者 肖兆军 罗振远 陶振宇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4671-4679,共9页
多电平逆变器具有低谐波含量,电磁干扰小,高压大容量,输出波形质量好等特点,被广泛用于中高压大功率系统当中。特定谐波消除技术SHEPWM是在多电平逆变器中的一种常用开关策略,相比于高频调制,SHEPWM技术能够消除某特定次谐波,而且具有... 多电平逆变器具有低谐波含量,电磁干扰小,高压大容量,输出波形质量好等特点,被广泛用于中高压大功率系统当中。特定谐波消除技术SHEPWM是在多电平逆变器中的一种常用开关策略,相比于高频调制,SHEPWM技术能够消除某特定次谐波,而且具有更低的开关频率和开关损耗等优点。针对传统SHEPWM技术中THD不能达到最优的问题,推导出了输出电压谐波总含量的解析表达式,并采用多种群遗传算法对解析表达式进行求解,在得到最优开关角度的同时求出全调制度下输出电压的最小THD值。文中以三单元7电平级联H桥为例,给出了THD解析式模型及其开关角度轨迹图,和传统多波段SHE进行了对比,发现谐波总含量THD得到很大程度上的降低,同时也解决了其存在电流倒灌的问题。仿真分析和实验结果验证了方法的可行性和优势。 展开更多
关键词 多电平逆变器 遗传算法 总谐波失真(THD) THD最小化 电流倒灌 低频调制
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具有直流故障清除能力的双端口半桥MMC子模块
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作者 屠立忠 李涛 +1 位作者 洪岑岑 成彦甫 《电气自动化》 2024年第3期76-79,共4页
半桥型模块化多电平换流器无法通过自身来清除直流侧故障,通过改进子模块拓扑,可以实现故障电流的自清除功能。在半桥的基础上,提出了一种具有直流故障阻断能力的双端口半桥子模块,具有负电平输出能力,使用相同规模开关器件的情况下,可... 半桥型模块化多电平换流器无法通过自身来清除直流侧故障,通过改进子模块拓扑,可以实现故障电流的自清除功能。在半桥的基础上,提出了一种具有直流故障阻断能力的双端口半桥子模块,具有负电平输出能力,使用相同规模开关器件的情况下,可以输出全桥两倍的电平数。基于MATLAB/Simulink搭建仿真模型进行验证。结果表明,所提出的子模块具有良好的故障电流阻断能力,输出电平多,能够显著改善电压输出质量。 展开更多
关键词 柔性直流输电 模块化多电平换流器 直流故障 子模块拓扑 总谐波畸变率
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