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一种新型开关电容准谐振多电平逆变器

电源学报 2024年第2期22卷 121-131页

作者：梁国壮聂辰浩田涵雷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

针对现有多电平逆变器充电过程存在电流尖峰和电压波动问题,提出一种新型准谐振五电平逆变器。简言之,采用载波层叠脉宽调制方案,将开关电容技术与传统五电平逆变器相结合,减小了前级承受的累加电平,实现了五电平输出;并在电容充电过程... 详细信息

针对现有多电平逆变器充电过程存在电流尖峰和电压波动问题,提出一种新型准谐振五电平逆变器。简言之,采用载波层叠脉宽调制方案,将开关电容技术与传统五电平逆变器相结合,减小了前级承受的累加电平,实现了五电平输出;并在电容充电过程与串接电感谐振,消除了电流尖峰和电压波动,同时减轻了电容的发热问题,延长电路的使用寿命。最后,对所提结构进行了仿真验证,其结果证明了所提逆变器结构方案的正确性和可行性。

关键词：多电平逆变器开关电容载波层叠脉宽调制准谐振

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一种新型双端口三电平变换器

电力工程技术 2024年第4期43卷 217-225页

作者：王贵峰袁昕姜云辉王建飞林志芳江苏师范大学电气工程及自动化学院江苏徐州221116

针对传统背靠背三电平变换器成本高、体积大、结构复杂等问题,文中提出一种新型双端口三电平变换器拓扑,通过器件复用方式减少开关器件数量,优化系统结构。首先,详细分析所提新型拓扑的工作原理,给出单相桥臂的6种有效开关状态、电流流... 详细信息

针对传统背靠背三电平变换器成本高、体积大、结构复杂等问题,文中提出一种新型双端口三电平变换器拓扑,通过器件复用方式减少开关器件数量,优化系统结构。首先,详细分析所提新型拓扑的工作原理,给出单相桥臂的6种有效开关状态、电流流通路径及对应双端口输出电平,并对各开关器件的电压应力进行分析。其次,研究并设计一种适用于该新型拓扑的载波层叠脉宽调制策略,加入直流偏移量以避免调制波重合产生的影响。然后,进一步分析该策略在同频与异频工作模式下的调制度范围、相角差约束等关键问题,给出各工作模式下直流偏移量选取原则及两端口调制度约束范围。最后,基于DSP-FPGA-Typhoon HIL 402实验平台对不同工作模式进行验证。实验结果表明,在实现所提新型拓扑双端口电压电流稳定输出的前提下,加入直流偏移量的载波层叠脉宽调制策略使得变换器输出的电能质量良好,谐波含量低。

关键词：变换器双端口载波层叠脉宽调制直流偏移调制度电能质量

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一种新型开关电容准谐振多电平逆变器

电源学报 2022年

作者：梁国壮聂辰浩田涵雷河北科技大学电气工程学院四川大学电气工程学院

针对现有多电平逆变器充电过程存在电流尖峰和电压波动问题，论文提出一种新型准谐振五电平逆变器。简言之，论文采用载波层叠脉宽调制方案，将开关电容技术与传统五电平逆变器相结合，减小了前级承受的累加电平，实现了五电平输出；并... 详细信息

针对现有多电平逆变器充电过程存在电流尖峰和电压波动问题，论文提出一种新型准谐振五电平逆变器。简言之，论文采用载波层叠脉宽调制方案，将开关电容技术与传统五电平逆变器相结合，减小了前级承受的累加电平，实现了五电平输出；并在电容充电过程与串接电感谐振，消除了电流尖峰和电压波动，同时减轻了电容的发热问题，延长电路的使用寿命。最后，论文对所提结构进行了仿真验证，其结果证明了所提出逆变器结构方案的正确性和可行性。

关键词：多电平逆变器开关电容载波层叠脉宽调制准谐振

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模块化多电平变流器窄脉冲抑制方法

电网技术 2014年第12期38卷 3477-3483页

作者：杜晓舟梅军吉宇马天郑建勇东南大学电气工程学院江苏省南京市210096

对基于载波层叠脉宽调制法(carrier disposition pulse width modulation,CDPWM)的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)中的窄脉冲进行了研究,分析了其形成原因并按其产生的机理分为2类:处于载波分区临界点附近的第1... 详细信息

对基于载波层叠脉宽调制法(carrier disposition pulse width modulation,CDPWM)的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)中的窄脉冲进行了研究,分析了其形成原因并按其产生的机理分为2类:处于载波分区临界点附近的第1类窄脉冲和处于波峰波谷附近的第2类窄脉冲。在载波层叠脉宽调制法的基础上提出了虚拟循环映射与分段变频调制策略,分别对应于第1类和第2类窄脉冲的抑制与消除。该方法致力于预防窄脉冲的出现,与传统的在窄脉冲出现后将其消除方法相比,具有实时性能好、稳定性高等优点。基于五电平MMC平台的实验结果表明,该方法可以有效地抑制输出波形中的窄脉冲。

关键词：模块化多电平换流器窄脉冲载波层叠脉宽调制虚拟循环映射变频调制

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MMC的多载波调制策略对比分析

电源学报 2019年第5期17卷 56-64页

作者：何梨梨帅智康单佳佳湖南大学电气与信息工程学院长沙410082 广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院广州511434

相比于传统直流输电技术,模块化多电平换流器型轻型直流输电系统MMC-HVDC(multi-level modular converter high-voltage direct-current)交流输出电压波形质量高,有良好的可扩展性,适用于多种电压和功率场合,而MMC调制策略对MMC系统的... 详细信息

相比于传统直流输电技术,模块化多电平换流器型轻型直流输电系统MMC-HVDC(multi-level modular converter high-voltage direct-current)交流输出电压波形质量高,有良好的可扩展性,适用于多种电压和功率场合,而MMC调制策略对MMC系统的输出质量有很大影响,对调制策略进行研究很有必要。首先介绍了应用于MMC的载波移相调制(CPS-PWM)和载波层叠调制(LS-PWM)3种层叠方式的工作原理,并对CPS-PWM、PD-PWM、POD-PWM和APOD-PWM 4种调制进行了深入的对比分析;然后重点比较了4种调制策略在输出相电压谐波畸变率及等效开关频率等方面的表现,总结4种多载波调制的特点及应用场合;最后通过Matlab/Simulink搭建单端三相无源逆变MMC系统对4种调制进行对比分析,验证上述理论结果。

关键词：模块化多电平换流器载波移相脉宽调制载波层叠脉宽调制谐波畸变率等效开关频率

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混合CHB逆变器优化调制策略的研究

电力电子技术 2019年第9期53卷 95-98页

作者：叶满园吴韩华东交通大学电气与自动化工程学院

在载波层叠脉宽调制(LS-PWM)的基础上提出一种混合频率优化调制策略,其中,高压单元采用正负反相层叠(POD)的控制方法,低压单元采用一种类似单极倍频的方法,并对正弦脉宽调制(SPWM)所得脉冲进行了逻辑运算与组合,不仅有效解决了传统混合... 详细信息

在载波层叠脉宽调制(LS-PWM)的基础上提出一种混合频率优化调制策略,其中,高压单元采用正负反相层叠(POD)的控制方法,低压单元采用一种类似单极倍频的方法,并对正弦脉宽调制(SPWM)所得脉冲进行了逻辑运算与组合,不仅有效解决了传统混合调制所产生的电流倒灌和能量反馈的问题,而且改善了在混合频率调制下由于高压单元频率降低,输出相电压谐波性能较差的问题,从而降低了逆变器输出电压低次谐波的含量,提高了逆变器输出电能质量。最后搭建了Matlab/Sinmlink仿真模型和实验平台,仿真和实验研究证实了该调制策略的有效性和切实性。

关键词：逆变器载波层叠脉宽调制谐波性能