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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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混合级联型多电平变频器拓扑结构研究

中国电机工程学报 2006年第2期26卷 127-132页

作者：李和明王毅石新春朱凌华北电力大学电气工程学院河北省保定市071003

多电平电路在高压大功率领域的拓展受到其复杂电路拓扑的制约,因此近年来不断有新型多电平电路结构被提出。该文对已提出的级联型多电平电路结构进行深入分析,对其中最具实用价值的混合七电平级联型变频器在PWM控制方法和整流电路结构... 详细信息

多电平电路在高压大功率领域的拓展受到其复杂电路拓扑的制约,因此近年来不断有新型多电平电路结构被提出。该文对已提出的级联型多电平电路结构进行深入分析,对其中最具实用价值的混合七电平级联型变频器在PWM控制方法和整流电路结构上作出改进,解决了直流侧电流倒灌和整流侧电流谐波抑制的问题。在此基础上提出了3-10kV电压等级的混合级联型多电平变频器拓扑结构,并给出了仿真和实验结果。该混合级联型变频器符合目前电力电子器件发展特点,对传统级联型变频器在结构上作出了优化。

关键词：电力电子混合级联多电平拓扑结构

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带功率缓冲单元的新型高压多电平变换器分析

高电压技术 2011年第5期37卷 1268-1273页

作者：高志刚郑泽东李永东清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

多电平变换器在高压大容量场合得到了广泛的应用,为在不增加独立电源的条件下提高变换器的输出电压,提出了一种带有功率缓冲单元的新型高压多电平变换器,通过对功率缓冲单元的电容电压进行建模分析,提出了相关的调制策略和电容电压控制... 详细信息

多电平变换器在高压大容量场合得到了广泛的应用,为在不增加独立电源的条件下提高变换器的输出电压,提出了一种带有功率缓冲单元的新型高压多电平变换器,通过对功率缓冲单元的电容电压进行建模分析,提出了相关的调制策略和电容电压控制算法。仿真和实验结果表明,该变换器与级联H桥型变换器相比,可以在保持相同输入电压和独立直流母线个数的情况下,提高变换器的输出电压等级和容量,降低系统的相对体积和成本,广泛用于现有设备改造和高压大电流等场合,有较强的推广性和实用性。

关键词：多电平级联H桥脉冲宽度调制(PWM) 功率缓冲单元(PBC) 载波相移变换器

FPGA-DSP实现混合级联多电平变换器的高性能PWM控制

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高电压技术 2009年第5期35卷 1038-1043页

作者：许赟邹云屏陈伟刘雄王成智华中科技大学电气与电子工程学院武汉430074

针对传统电力电子拓扑结构中开关器件耐压值不够高,与电力系统中高压范围不能直接匹配的问题,研究了基于FPGA-DSP的改进型混合级联多电平变换器的高性能控制系统。该改进型的级联多电平拓扑是将具有相同母线电压的一个二极管钳位拓扑与... 详细信息

针对传统电力电子拓扑结构中开关器件耐压值不够高,与电力系统中高压范围不能直接匹配的问题,研究了基于FPGA-DSP的改进型混合级联多电平变换器的高性能控制系统。该改进型的级联多电平拓扑是将具有相同母线电压的一个二极管钳位拓扑与若干个H桥级联,输出波形由级联模块的输出电压叠加而成。并针对该拓扑提出了其混合调制的调制策略,使较高开关频率的开关器件与高耐压值的器件协同工作在一起,充分发挥开关器件各自的特性。由于多电平变换器开关管数量众多,专用DSP芯片已经不能完全满足设计要求,为此专门设计了基于FPGA-DSP的通用控制系统,用以实现多电平电路的专用PWM控制电路的功能,该控制系统稳定可靠,易于扩展。仿真与实验结果充分证明了该设计方案的可行性和有效性。

关键词：二极管钳位变换器混合级联多电平混合调制 FPAG DSP

采用开关电容/开关电感的多电平逆变器拓扑研究综述

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中国电机工程学报 2020年第1期40卷 222-233页

作者：吴学智祁静静刘京斗杨安娜吕格格赵志刚张雪芬北京交通大学国家能源主动配电网技术研发中心北京市海淀区100044 空调设备及系统运行节能国家重点实验室(珠海格力电器股份有限公司) 广东省珠海市519070

多电平逆变器具有器件应力小、谐波含量少、等效开关频率低等优点,广泛应用于中高压大容量电能变换场合。该文对采用开关电容/开关电感的多电平逆变器进行分析总结,为构造具有器件数量少、电容电压/电感电流自平衡等特点的高性能多电平... 详细信息

多电平逆变器具有器件应力小、谐波含量少、等效开关频率低等优点,广泛应用于中高压大容量电能变换场合。该文对采用开关电容/开关电感的多电平逆变器进行分析总结,为构造具有器件数量少、电容电压/电感电流自平衡等特点的高性能多电平逆变器提供思路。文章首先介绍开关电容、开关电感基本单元的构成形式和工作原理,分别从直流侧和交流侧举出开关电容/电感与多电平结合的例子。根据电容/电感、串联/并联等对偶性,从可充当独立电压源的开关电容基本单元出发给出可充当独立电流源的开关电感基本单元,实现了对现有电流源型拓扑的优化。最后给出替代组合、对偶推广等构造新多电平拓扑的方法,并指出开关电容/电感谐振单元实现谐振软开关的思路。

关键词：多电平逆变器开关电容开关电感软开关

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基于有源X型电感网络的多电平逆变器研究

太阳能学报 2017年第2期38卷 347-356页

作者：王立乔刁亚飞燕山大学电力电子节能与传动控制河北省重点实验室秦皇岛066004

将有源X型电感网络替换基本直流变换器中的二极管电感网络或者电感,并引入极性反转逆变桥可以推演出一族电流型多电平逆变器。在此基础上叠代使用X型电感网络替换该族逆变器中X电感网络的电感即可拓展为N电平逆变器。所提出的多电平逆... 详细信息

将有源X型电感网络替换基本直流变换器中的二极管电感网络或者电感,并引入极性反转逆变桥可以推演出一族电流型多电平逆变器。在此基础上叠代使用X型电感网络替换该族逆变器中X电感网络的电感即可拓展为N电平逆变器。所提出的多电平逆变器不仅具有电流型逆变器的性质,而且继承了拓展源直流变换器的部分基本特性,丰富了电流型多电平逆变器的构造方法。在不增加直流侧器件电流应力的情况下实现输出电流多电平,同时减小输出电流谐波。电感电流具有自均流能力。该文给出了拓扑的推演过程,详细分析拓扑的工作原理,并通过仿真和实验验证了理论分析的正确性。

关键词：多电平电流型逆变器有源X型电感网络拓扑

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级联型多电平逆变器的功率均衡控制策略

中国电机工程学报 2006年第4期26卷 126-133页

作者：孙宜峰阮新波南京航空航天大学自动化学院江苏省南京市210016

该文针对级联型多电平逆变器的几种调制方法,包括阶梯波调制法、特定谐波消除脉宽调制法和载波空间排列SPWM法,提出了一种新的功率均衡控制策略。该策略利用级联型多电平逆变器相电压冗余的特点,通过以1/4输出周期为单位互换各个H桥单... 详细信息

该文针对级联型多电平逆变器的几种调制方法,包括阶梯波调制法、特定谐波消除脉宽调制法和载波空间排列SPWM法,提出了一种新的功率均衡控制策略。该策略利用级联型多电平逆变器相电压冗余的特点,通过以1/4输出周期为单位互换各个H桥单元的输出电压波形,实现了各个H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。与现有的功率均衡策略相比,新的策略可以在一个输出周期内达到功率均衡,并具有控制简单,H桥单元功率波动小的优点,同时满足对效率和波形的要求。该文以三单元七电平级联型逆变器为例,对上述功率均衡控制策略进行了理论分析和仿真验证。

关键词：电力电子级联逆变器多电平功率均衡控制

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计及轻量化设计的多电平光伏逆变器

电工技术学报 2023年第16期38卷 4301-4311页

作者：田涵雷韩沛松唐嵩峰陈茂林梁国壮河北科技大学电气工程学院石家庄050018 四川大学电气工程学院成都610065

为满足轻量化设计而直接移除变压器将导致光伏阵列对地的杂散电容存在共模漏电流,给整体系统造成电磁干扰和安全性问题。同时,多电平设计降低了输出电压谐波分量和器件电压应力。鉴于此,提出一种非隔离型共地式多电平光伏逆变器,简言之... 详细信息

为满足轻量化设计而直接移除变压器将导致光伏阵列对地的杂散电容存在共模漏电流,给整体系统造成电磁干扰和安全性问题。同时,多电平设计降低了输出电压谐波分量和器件电压应力。鉴于此,提出一种非隔离型共地式多电平光伏逆变器,简言之,该逆变器通过引入新型开关电容网络,得到输入侧负极与输出侧中性点相连接的拓扑结构,理论上可完全消除杂散电容对地的共模漏电流。同时,相较于桥式电路,所提电路输入侧电压利用率高,克服了对其电压等级的依赖和天气条件的限制。此外,提出一种前馈空间矢量调制(FSVM)策略,完成输出变量与波动的电容电压解耦。最后,通过搭建一个220 V/1 kW的实验平台来验证所提方案的正确性和可行性。

关键词：非隔离型逆变器光伏系统共模漏电流多电平

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一种多电平逆变电路新的组合方式

电工技术学报 2008年第2期23卷 49-55页

作者：汤天浩孙今英韩金刚上海海事大学电气传动与控制研究所上海200135

系统地研究和总结了多电平逆变器的拓扑结构,扩展了"基本拓扑单元"概念及其构成多电平逆变器的规律,分析了对称H桥逆变电路构造方法,提出了一类非对称H桥逆变电路新型拓扑结构,并进一步讨论了这两种类型拓扑结构的组合方式,用以构造各... 详细信息

系统地研究和总结了多电平逆变器的拓扑结构,扩展了"基本拓扑单元"概念及其构成多电平逆变器的规律,分析了对称H桥逆变电路构造方法,提出了一类非对称H桥逆变电路新型拓扑结构,并进一步讨论了这两种类型拓扑结构的组合方式,用以构造各类逆变电路。

关键词：多电平逆变器对称H桥拓扑非对称H桥拓扑组合式