针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三次...针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三次谐波控制方程重构SHEPWM开关角求解方程,并在此基础上以最大化程度抑制中点电压波动为目的,推导出了最优的三次谐波含量,在Matlab/Simulink平台上搭建了2 MW/3 k V逆变器并网模型,对改进SHEPWM方法的中点电压波动抑制效果进行了测试。研究结果表明:利用基于三次谐波最优含量控制的改进SHEPWM方法,能有效抑制中点电压的低频波动,提高NPC逆变器输出性能,降低直流环节电容。展开更多
传统三电平中点箝位(Three-level neutral point clamped,3L-NPC)半桥逆变器在高压大功率条件下,由于开关器件损耗不均衡而使其容量受限,因此衍生了多种NPC型三电平半桥拓扑。为了优化选取NPC型拓扑及调制策略,对4种3L-NPC型拓扑(二极管...传统三电平中点箝位(Three-level neutral point clamped,3L-NPC)半桥逆变器在高压大功率条件下,由于开关器件损耗不均衡而使其容量受限,因此衍生了多种NPC型三电平半桥拓扑。为了优化选取NPC型拓扑及调制策略,对4种3L-NPC型拓扑(二极管NPC、有源式NPC、层叠式NPC及有源层叠式NPC)的调制策略及开关器件损耗分布进行了对比分析,并研制了一台5kW的NPC型统一实验平台,进行了效率测试。理论分析与实验结果表明:(1)根据零电平续流路径的配置不同,NPC型拓扑主要有4种调制策略;(2)选取合理的NPC型拓扑及调制策略,不仅可以均衡器件损耗,而且系统效率基本不变,为逆变器的扩容奠定了基础。展开更多
适用于中、大功率电气装置的多级逆变器,常用的有二极管中点箝位(NPC)、飞跨电容(FC)和串级H桥(C H B)三种,其中中点箝位多级逆变器用得较多。为了得到输出正弦波电压和电流,常要用脉宽调制(PWM)。实践证明,这种中点箝位多级逆变器中开...适用于中、大功率电气装置的多级逆变器,常用的有二极管中点箝位(NPC)、飞跨电容(FC)和串级H桥(C H B)三种,其中中点箝位多级逆变器用得较多。为了得到输出正弦波电压和电流,常要用脉宽调制(PWM)。实践证明,这种中点箝位多级逆变器中开关元件损耗不均匀,如三相三级NPC逆变器中只有外围的6只电力电子开关元件可作PWM控制,导致其开关的损耗和发热远大于内圈6只元件的。为解决上述问题,充分发挥多级逆变器潜力,中点活箝位(Active neutral point clamped,ANPC)多级逆变器被提出。文章分析了ANPC三相三级逆变器的原理,并提出了其PWM控制原理。仿真结果表明达到了预期效果,为进一步开发实际装置奠定了基础。展开更多
文摘针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三次谐波控制方程重构SHEPWM开关角求解方程,并在此基础上以最大化程度抑制中点电压波动为目的,推导出了最优的三次谐波含量,在Matlab/Simulink平台上搭建了2 MW/3 k V逆变器并网模型,对改进SHEPWM方法的中点电压波动抑制效果进行了测试。研究结果表明:利用基于三次谐波最优含量控制的改进SHEPWM方法,能有效抑制中点电压的低频波动,提高NPC逆变器输出性能,降低直流环节电容。
文摘传统三电平中点箝位(Three-level neutral point clamped,3L-NPC)半桥逆变器在高压大功率条件下,由于开关器件损耗不均衡而使其容量受限,因此衍生了多种NPC型三电平半桥拓扑。为了优化选取NPC型拓扑及调制策略,对4种3L-NPC型拓扑(二极管NPC、有源式NPC、层叠式NPC及有源层叠式NPC)的调制策略及开关器件损耗分布进行了对比分析,并研制了一台5kW的NPC型统一实验平台,进行了效率测试。理论分析与实验结果表明:(1)根据零电平续流路径的配置不同,NPC型拓扑主要有4种调制策略;(2)选取合理的NPC型拓扑及调制策略,不仅可以均衡器件损耗,而且系统效率基本不变,为逆变器的扩容奠定了基础。
文摘适用于中、大功率电气装置的多级逆变器,常用的有二极管中点箝位(NPC)、飞跨电容(FC)和串级H桥(C H B)三种,其中中点箝位多级逆变器用得较多。为了得到输出正弦波电压和电流,常要用脉宽调制(PWM)。实践证明,这种中点箝位多级逆变器中开关元件损耗不均匀,如三相三级NPC逆变器中只有外围的6只电力电子开关元件可作PWM控制,导致其开关的损耗和发热远大于内圈6只元件的。为解决上述问题,充分发挥多级逆变器潜力,中点活箝位(Active neutral point clamped,ANPC)多级逆变器被提出。文章分析了ANPC三相三级逆变器的原理,并提出了其PWM控制原理。仿真结果表明达到了预期效果,为进一步开发实际装置奠定了基础。
