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多电平逆变器的通用空间矢量调制算法

清华大学学报（自然科学版） 2004年第7期44卷 888-892页

作者：宋强刘文华严干贵王仲鸿清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

为解决多电平逆变器的空间矢量调制(SVM)算法设计及实现的复杂性问题,提出了基于参考电压分解和零序电压等效的新型多电平SVM算法。参考电压分解的方法将任何电平数目的开关矢量选择问题都简化成二电平SVM算法来解决;基于零序电压等效的... 详细信息

为解决多电平逆变器的空间矢量调制(SVM)算法设计及实现的复杂性问题,提出了基于参考电压分解和零序电压等效的新型多电平SVM算法。参考电压分解的方法将任何电平数目的开关矢量选择问题都简化成二电平SVM算法来解决;基于零序电压等效的SVM波形控制方法简化了开关状态的选择问题,并使其与逆变器性能优化控制问题得到有机结合。所提的多电平SVM算法设计简单并且占用计算时间少,同时算法设计不依赖于电平数目,所以具有通用性。所提算法适用于任何电平数目的逆变器的空间矢量调制,并通过在数字信号处理器(DSP)上的实现结果及具体应用实例的仿真结果得到验证。

关键词：逆变器空间矢量调制多电平

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多电平变换器的一维空间矢量调制技术研究

电网技术 2019年第11期43卷 4025-4033页

作者：吴学智刘锋刘京斗赵亚雪王杰刘旭国家能源主动配电网技术研发中心(北京交通大学) 北京市海淀区100044 北京电动车辆协同创新中心北京市海淀区100044 北京爱博精电科技有限公司北京市海淀区100094

随着逆变器输出电平数进一步增多,调制策略计算更加复杂,难以实现。一维空间矢量调制方法将桥臂输出状态模拟为一维的电压矢量,通过简单的判断和计算得到开关管开关状态,大大地简化了多电平逆变器的调制策略。但是该方法推广到多相时,... 详细信息

随着逆变器输出电平数进一步增多,调制策略计算更加复杂,难以实现。一维空间矢量调制方法将桥臂输出状态模拟为一维的电压矢量,通过简单的判断和计算得到开关管开关状态,大大地简化了多电平逆变器的调制策略。但是该方法推广到多相时,线电压会出现电平层交叠现象。基于一维空间矢量调制提出一种锯齿载波实现方法,根据计算得到的矢量作用时间分解调制波,再与锯齿载波进行比较产生脉冲。多相输出时,可通过改变载波的相位关系改变各相之间脉冲的位置关系,以消除线电压电平层交叠现象,提高线电压谐波性能。此调制波分解办法使得脉冲冗余矢量选取、脉冲宽度、脉冲位置均可控,计算简单易实现,针对不同拓扑的通用性强。通过仿真和实验对所提的方法进行了验证,结果表明了所提出方法的有效性和优越性。

关键词：一维空间矢量调制线电压谐波多电平锯齿载波

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多电平电压源型逆变器的容错技术综述

电工技术学报 2015年第21期30卷 39-50页

作者：徐帅张建忠东南大学电气工程学院南京210096

随着逆变器电平数的增加,功率半导体器件数量随之增大,使得逆变器发生故障的概率增大,并将严重影响系统的安全可靠运行。目前,逆变器系统的可靠性分析与容错能力备受关注。首先归纳了电压源型逆变器常见的故障类型,主要对钳位型和级联... 详细信息

随着逆变器电平数的增加,功率半导体器件数量随之增大,使得逆变器发生故障的概率增大,并将严重影响系统的安全可靠运行。目前,逆变器系统的可靠性分析与容错能力备受关注。首先归纳了电压源型逆变器常见的故障类型,主要对钳位型和级联型常用多电平电压源型逆变器的容错拓扑、调制策略及容错控制方法进行了归类和总结,最后讨论了多电平电压源型逆变器容错技术的研究方向和发展趋势。

关键词：多电平电压源型逆变器故障类型故障隔离容错

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多电平变频调速系统的仿真软件

清华大学学报（自然科学版） 2003年第3期43卷 373-376页

作者：缪波涛孙旭东张洋李发海清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

多电平变频器正逐渐成为中高压大容量调速系统领域中的研究热点,直流电容电压平衡和脉冲宽度调制(PWM)控制算法是研究难点。为了通过仿真来研究这类系统,编制了多电平调速系统仿真软件,提出了一种新的建模方法,将面向功能模块的串行计... 详细信息

多电平变频器正逐渐成为中高压大容量调速系统领域中的研究热点,直流电容电压平衡和脉冲宽度调制(PWM)控制算法是研究难点。为了通过仿真来研究这类系统,编制了多电平调速系统仿真软件,提出了一种新的建模方法,将面向功能模块的串行计算方法和面向理想电路模型的并行计算方法相结合,可兼顾仿真效率和精度。软件的操作界面友好易用,采用拼接方式构造系统,并可用图形方式查看仿真结果。通过仿真一个五电平逆变器驱动异步电动机的实例验证了仿真的准确性。

关键词：仿真调速系统多电平变频器

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T型开关电容可扩展多电平逆变器

电工技术学报 2020年第24期35卷 5115-5124页

作者：王要强袁艺森陈天锦王克文梁军郑州大学电气工程学院郑州450001 许继电源有限公司许昌461000 卡迪夫大学卡迪夫CF243AA

针对传统多电平逆变器扩展结构复杂、器件数量较多等问题,提出一种T型开关电容可扩展多电平逆变拓扑,通过T型双电容模块分压和逐级充电实现多电平输出。该逆变器可以保证前级分压电容的电压平衡,且后级开关电容逐级充电,使得逆变器模块... 详细信息

针对传统多电平逆变器扩展结构复杂、器件数量较多等问题,提出一种T型开关电容可扩展多电平逆变拓扑,通过T型双电容模块分压和逐级充电实现多电平输出。该逆变器可以保证前级分压电容的电压平衡,且后级开关电容逐级充电,使得逆变器模块化扩展之后器件的使用数量随着电平数按对数曲线增加,低于线性增加的传统拓扑。七电平逆变器在30V的直流输入下能输出峰值为45V的交流脉冲宽度调制(PWM)波电压,实现了1.5倍的电压增益。无需H桥即可实现逆变过程,降低了开关管总电压应力。该文分析了所提逆变器的拓扑结构、工作原理、调制策略和扩展比较,并通过实验验证了新型T拓扑电路的正确性与可行性。

关键词：逆变器多电平开关电容逐级充电扩展

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一种新型多电平逆变器及其模块化分析

电工技术学报 2022年第18期37卷 4676-4687页

作者：王要强李娜赵朝阳陈天锦梁军郑州大学电气工程学院郑州450001 河南省电力电子与电能系统工程技术研究中心郑州450001 河南省智能充电技术重点实验室许昌461000 卡迪夫大学工程学院卡迪夫CF243AA

为改善传统多电平逆变器有源器件数量较多以及扩展结构复杂的问题,该文提出一种降低器件数量且可模块化扩展的多电平逆变器。该逆变器由分压电容单元、开关电容单元和两个半桥组成,使用1个直流电源、4个电容、8个开关管和2个二极管实现... 详细信息

为改善传统多电平逆变器有源器件数量较多以及扩展结构复杂的问题,该文提出一种降低器件数量且可模块化扩展的多电平逆变器。该逆变器由分压电容单元、开关电容单元和两个半桥组成,使用1个直流电源、4个电容、8个开关管和2个二极管实现2倍电压增益和九电平交流输出电压。该逆变器通过2个半桥代替后端H桥转换输出电压极性,可以有效降低开关管总电压应力;在所提逆变器的模块化扩展结构中,电容逐级充电的工作方式进一步提高了电压增益和输出电平数。该文研究逆变器的工作状态、调制策略、电容分析、参数计算并进行拓扑对比。最后,通过仿真与实验验证了所提逆变器的可行性和理论分析的正确性。

关键词：逆变器多电平开关电容电压自平衡模块化

混合不对称多电平高压变频器输出共模电压及抑制方法

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高电压技术 2009年第5期35卷 1150-1155页

作者：孙醒涛孙力吴凤江哈尔滨工业大学电气与自动化学院哈尔滨150001

在高压大功率变频器应用中,共模电压问题是必须考虑的因素,它将影响到系统的可靠性运行。多电平变频器输出共模电压的分析与抑制技术,近年来一直是研究的热点,但目前还没有文献对混合不对称多电平变频器的输出共模电压进行分析。因此对... 详细信息

在高压大功率变频器应用中,共模电压问题是必须考虑的因素,它将影响到系统的可靠性运行。多电平变频器输出共模电压的分析与抑制技术,近年来一直是研究的热点,但目前还没有文献对混合不对称多电平变频器的输出共模电压进行分析。因此对采用混合调制策略的混合不对称多电平变频器的输出共模电压进行了研究,分析了高低压单元对共模电压的不同影响。并在此基础上提出了部分共模电压抑制控制策略,可以有效地消除共模电压中的高频低压成份。最后通过仿真和试验验证了这种方法的可行性与正确性。

关键词：高压变频器共模电压多电平混合不对称抑制

基于分类算法的多电平二极管钳位逆变器的通用快速SVM算法研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2014年第5期41卷 79-85页

作者：王姿雅罗隆福湖南大学电气与信息工程学院湖南长沙410082

针对多电平二极管钳位逆变器的传统SVM算法需要进行大量三角函数运算或查表操作、因而运算效率低的不足,引入基于Kohonen竞争性神经网络的分类算法,提出了一种通用的快速多电平二极管钳位逆变器SVM算法.新算法并不需要对神经网络进行训... 详细信息

针对多电平二极管钳位逆变器的传统SVM算法需要进行大量三角函数运算或查表操作、因而运算效率低的不足,引入基于Kohonen竞争性神经网络的分类算法,提出了一种通用的快速多电平二极管钳位逆变器SVM算法.新算法并不需要对神经网络进行训练,在整个实现过程中不再需要任何三角函数计算或查表操作,而只需要进行简单的加减乘除运算,因而能显著简化算法的实现.对三电平和五电平的二极管钳位逆变器进行时域仿真,结果验证了文中数学分析的正确性和所提算法的可行性,同时表明该算法是一种对多电平二极管钳位逆变器通用的算法,将它应用于不同电平数的逆变器时不需要进行任何修改.

关键词：二极管钳位逆变器多电平空间矢量调制神经网络运算简化

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混合T型多电平逆变器及其调制策略

高电压技术 2020年第9期46卷 3220-3228页

作者：王要强库若含周成龙王哲王明东郑州大学电气工程学院郑州450001

为了提高逆变器输出电压增益、增加交流输出电平数、降低开关器件电压应力,提出一种混合T型电压源开关电容多电平逆变器。直流侧采用单电源输入结构,开关电容网络无需H桥即可实现交流侧多电平输出,开关器件承受电压应力低。结果表明,所... 详细信息

为了提高逆变器输出电压增益、增加交流输出电平数、降低开关器件电压应力,提出一种混合T型电压源开关电容多电平逆变器。直流侧采用单电源输入结构,开关电容网络无需H桥即可实现交流侧多电平输出,开关器件承受电压应力低。结果表明,所提逆变器具有较强的扩展能力,输出电压增益高,并且T型结构使得逆变器具备更多电平的输出能力。该逆变器结构简单,并且随着输出电平增多,开关器件电压应力保持不变,具有在高压大功率工况应用的潜力。该文给出了所提逆变器的电路结构、工作原理、调制策略及其扩展方法,并通过仿真与实验对所提逆变器进行验证。

关键词：逆变器多电平 T型开关电容电压应力调制策略