Vienna整流器拉格朗日建模与双闭环控制研究 被引量：1

1

作者 贾晓萌 谭广军 +1 位作者 张锦华 赵晓君 《电力电子技术》 2025年第2期1-4,22,共5页

日常生活中交流电能大多数来自电网,因而整流电路是电网和电力电子装置的接口电路,其性能将影响电网的运行和电能质量。为了简化分析和控制Vienna整流器的过程,定义一个与开关管工作状态相关的新中间变量。采用动力学方法中的拉格朗日... 日常生活中交流电能大多数来自电网,因而整流电路是电网和电力电子装置的接口电路,其性能将影响电网的运行和电能质量。为了简化分析和控制Vienna整流器的过程,定义一个与开关管工作状态相关的新中间变量。采用动力学方法中的拉格朗日方程建立Vienna整流器的数学模型,再通过双闭环控制实现对整流器的准确控制。最后通过Matlab/Simulink搭建整流器的仿真模型,并利用HIL平台进行实验验证,结果表明所提控制方法较好地抑制了Vienna整流器直流侧中点电压波动与电流过零畸变的问题,实现了整流器在单位功率因数下运行,说明了控制方法的有效性和鲁棒性。 展开更多

关键词 整流器 中点电压波动 双闭环控制

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一起500 kV线路PT二次回路N600混接缺陷整改及分析

2

作者 赵康宁 《电力安全技术》 2025年第3期72-75,共4页

对于运行中的变电站,若PT二次回路中性点N600虚接或失去接地,当系统发生故障时,中性点电位会因干扰电压而发生偏移,影响保护装置对电压的准确测量,从而引起保护不正确动作。现结合一起500 kV线路PT二次回路N600混接缺陷查找及整改情况,... 对于运行中的变电站,若PT二次回路中性点N600虚接或失去接地,当系统发生故障时,中性点电位会因干扰电压而发生偏移,影响保护装置对电压的准确测量,从而引起保护不正确动作。现结合一起500 kV线路PT二次回路N600混接缺陷查找及整改情况,对中性点N600接地不良导致电压不平衡进行了理论分析,并提出了PT二次回路N600验收方法及日常运行维护建议。 展开更多

关键词 电压互感器 二次回路中性点 电压不平衡 接地

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考虑网压谐波的单相ANPC整流器H_(∞)-LS控制策略

3

作者 梅文庆 胡亮 刘浩然 《控制与信息技术》 2025年第2期14-21,共8页

单相有源中点箝位(Active Neutral-Point Clamped,ANPC)整流器电网侧等效电感的参数波动是导致控制对象模型不确定性的主要因素,这种不确定性会削弱系统的稳定性和适应性。为此,本研究从鲁棒控制的角度出发,设计了H_(∞)回路成形(H_(∞)... 单相有源中点箝位(Active Neutral-Point Clamped,ANPC)整流器电网侧等效电感的参数波动是导致控制对象模型不确定性的主要因素,这种不确定性会削弱系统的稳定性和适应性。为此,本研究从鲁棒控制的角度出发,设计了H_(∞)回路成形(H_(∞)-Loop Shaping,H_(∞)-LS)直接电流控制方法。该方法通过在电流控制回路中增加补偿器,构建出理想的系统幅频特性曲线模型,并在这一过程中,对目标控制系统进行了规范化的互质因式分解,进一步归纳出一个针对互质因式摄动模型的H_(∞)问题;此外,针对电网侧电压畸变或电压采样误差,引入了改进的二阶广义积分器来构建虚拟信号。通过实验平台的对比实验验证了所提出的H_(∞)-LS控制策略可以在电感参数变化30%情况下,将电流波动减小约50%,增强了ANPC整流器系统对电网侧电感参数变化的适应性。 展开更多

关键词 有源中点箝位型整流器 网压谐波 H_(∞)回路成形 互质因式分解

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基于背靠背ANPC的配电网柔性合环系统建模研究

4

作者 陈彪 韩忠修 +1 位作者 马立强 张仁和 《电气传动》 2025年第7期54-63,共10页

背靠背有源钳位(ANPC)变换器作为配电网统一潮流控制器的核心部件,广泛应用于配电网柔性合环操作中。然而,ANPC变换器较多的开关器件和换流路径,增加了模型搭建的复杂程度。针对上述问题,提出一种ANPC变换器平均建模的方法,应用受控源... 背靠背有源钳位(ANPC)变换器作为配电网统一潮流控制器的核心部件,广泛应用于配电网柔性合环操作中。然而,ANPC变换器较多的开关器件和换流路径,增加了模型搭建的复杂程度。针对上述问题,提出一种ANPC变换器平均建模的方法,应用受控源等效替代法对开关器件替代,对各支路平均化的同时保留电路其他部分的阻、容、感等器件,显著简化了ANPC变换器电路模型。在此基础上,结合基于背靠背ANPC变换器的柔性合环控制原理,进一步搭建了背靠背ANPC柔性合环系统的平均模型。通过对比平均模型和开关模型的仿真结果,表明该平均模型在内部支路和外部特性上与开关模型保持一致,验证了所提出平均模型的正确性、准确性以及其在柔性合环系统应用的可行性。 展开更多

关键词 背靠背有源钳位变换器 柔性合环 受控源等效替代法 平均模型

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单相三电平PWM整流器双环控制系统的研究 被引量：12

5

作者 许赟 邹云屏 +1 位作者 刘雄 王成智 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2008年第9期1-3,共3页

为了得到单位功率因数、较低的电流谐波和较小的电压开关应力,对单相二极管箝位型三电平PWM整流器的双环控制系统进行了研究。中点电压平衡问题是三电平变换器的一个固有问题,因此针对单相三电平变换器进行了深入分析,并提出了一种中点... 为了得到单位功率因数、较低的电流谐波和较小的电压开关应力,对单相二极管箝位型三电平PWM整流器的双环控制系统进行了研究。中点电压平衡问题是三电平变换器的一个固有问题,因此针对单相三电平变换器进行了深入分析,并提出了一种中点电压平衡的Bang-Bang控制方法。仿效直流电机的转速电流双闭环控制,建立了三电平PWM整流器的双环控制模型,通过工程设计获得了良好的稳态和动态性能,保证了输入电流正弦化和单位功率因数。实验结果验证了控制方案的正确性和可行性。 展开更多

关键词 整流器 控制系统 功率因数/双环 中点电压平衡

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基于简化三电平SVPWM算法的整流器研究 被引量：14

6

作者 邓先明 王冬冬 +1 位作者 叶宗彬 张敏 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2008年第5期3-4,9,共3页

在d,q坐标系下建立了基于开关函数的三电平中点箝位电压型整流器高频数学模型,在此基础上,采用电压外环和电流内环的双闭环控制实现了三电平整流器的高性能特性。采用简化的三电平SVPWM算法实现了脉宽调制,通过改变时间控制因子的大小... 在d,q坐标系下建立了基于开关函数的三电平中点箝位电压型整流器高频数学模型,在此基础上,采用电压外环和电流内环的双闭环控制实现了三电平整流器的高性能特性。采用简化的三电平SVPWM算法实现了脉宽调制,通过改变时间控制因子的大小解决了三电平整流器所固有的直流侧中点电压平衡问题,简化了中点电压平衡控制策略。通过Matlab7.1下的仿真平台和以DSPF2812为主控制器的实验平台验证了该控制系统的优越性能。 展开更多

关键词 整流器 脉宽调制/建模 双闭环控制 中点电位控制

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三电平整流器的PFC及中点平衡控制方法 被引量：23

7

作者 张东升 张东来 +1 位作者 王陶 苏宝库 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期81-86,共6页

针对PFC输入电流的THD受电网不平衡、谐波、偏移等畸变情况影响较大的问题,提出了基于能量平衡的同步控制方法,同时引入负载电流的前馈控制,以抑制电网波动和负载扰动,提高系统的动态性能。分析了三相三电平整流器的数学模型,设计了一... 针对PFC输入电流的THD受电网不平衡、谐波、偏移等畸变情况影响较大的问题,提出了基于能量平衡的同步控制方法,同时引入负载电流的前馈控制,以抑制电网波动和负载扰动,提高系统的动态性能。分析了三相三电平整流器的数学模型,设计了一个中点电压控制数字补偿器,以抑制上下电容电压不平衡引起的中点电压波动,同时利用粒子群优化算法对中点电压平衡控制器的限幅值进行了优化设计,降低了中点电压调节对输入电流THD的影响。在所搭建的2.4kW的实验样机上,验证了控制方法的有效性,满载条件下输入电流THD<5%,中性点电压偏差小于5V。 展开更多

关键词 单位功率因数 锁相环 中性点电压平衡 三电平整流器

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基于可再生能源三电平并网变流器的研制 被引量：2

8

作者 易映萍 姚为正 +1 位作者 刘普 胡四全 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2010年第6期93-94,共2页

为满足可再生能源发出的电能高压并网要求,研制了高性能三电平并网变流器。详细介绍了该二极管箝位型三电平并网变流器的系统构成及工作原理,并对电压环、电流环的双环控制策略和控制电路进行了研究,提出了一种改进型SVM调制方法来平衡... 为满足可再生能源发出的电能高压并网要求,研制了高性能三电平并网变流器。详细介绍了该二极管箝位型三电平并网变流器的系统构成及工作原理,并对电压环、电流环的双环控制策略和控制电路进行了研究,提出了一种改进型SVM调制方法来平衡中点电压。在此基础上,研制了一台20 kW/380 V并网变流器样机,进行了相应的实验研究。实验结果表明,该变流器能够保证中点电压平衡,可以实现单位功率因数并网和注入电网的电流为正弦波,具有优良的并网性能。 展开更多

关键词 变流器 双环控制 中点电压平衡

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三电平PWM整流器双环控制技术及中点电压平衡控制技术的研究 被引量：74

9

作者 金红元 邹云屏 +4 位作者 林磊 陈伟 邹旭东 钟和清 张柯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第20期64-68,共5页

该文在建立了三电平PWM整流器系统数学模型的基础上,比较了三电平PWM整流器模型与直流电机模型的相似性,基于对控制对象的状态反馈解耦,提出把直流电机的双闭环控制应用于三电平PWM整流器中,使三电平PWM整流器具有良好的动态性能和稳态... 该文在建立了三电平PWM整流器系统数学模型的基础上,比较了三电平PWM整流器模型与直流电机模型的相似性,基于对控制对象的状态反馈解耦,提出把直流电机的双闭环控制应用于三电平PWM整流器中,使三电平PWM整流器具有良好的动态性能和稳态性能,并且保证输入电流波形正弦性好,实现了单位功率因数。同时,针对三电平PWM整流器所固有的直流侧电容中点电压平衡问题,提出根据每相输入电流方向和中点电压波动方向来优化选取冗余的正小矢量和负小矢量,实现中点电压平衡控制的方法。最后通过实验验证了双环控制器和控制中点电压方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 三电平 PWM整流器 双环控制 单位功率因数 中点电压平衡

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三电平PWM整流器双闭环控制系统的研究 被引量：4

10

作者 冯丽超 李永东 +1 位作者 王琛琛 饶建业 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2008年第8期52-54,共3页

在三电平PWM整流器数学建模的基础上,通过电流电压的双闭环控制,达到了有功无功解耦控制的效果,实现了网侧单位功率因数。针对三电平变换器中直流母线电容电压平衡问题,给出了解决方案。实验结果验证了该控制方案的可行性,可有效保持直... 在三电平PWM整流器数学建模的基础上,通过电流电压的双闭环控制,达到了有功无功解耦控制的效果,实现了网侧单位功率因数。针对三电平变换器中直流母线电容电压平衡问题,给出了解决方案。实验结果验证了该控制方案的可行性,可有效保持直流母线电压的稳定,使其具有电流谐波含量低、动态响应性能好、抗干扰能力强等优点,具有很强的实用性。 展开更多

关键词 整流器 脉宽调制/双闭环控制 中点电压平衡 单位功率因数

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考虑开关管开路故障的三电平STATCOM建模与硬件在回路实时仿真 被引量：3

11

作者 李浩洋 李泽 +1 位作者 郭源博 张晓华 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期552-561,共10页

针对三电平静止同步补偿器(STATCOM)开关管开路故障情况下硬件在回路仿真模型的搭建问题,提出一种实时仿真的故障建模方法。分析开关管开路故障情况下STATCOM的工作机理,根据系统的运行状态将故障模型分解为若干故障子模型,采用系统状... 针对三电平静止同步补偿器(STATCOM)开关管开路故障情况下硬件在回路仿真模型的搭建问题,提出一种实时仿真的故障建模方法。分析开关管开路故障情况下STATCOM的工作机理,根据系统的运行状态将故障模型分解为若干故障子模型,采用系统状态估计变量确定子模型间的切换条件;提出一种直流侧中点电位补偿算法,补偿实时仿真中数值积分的累积误差,提高模型的稳定性。基于dSPACE平台搭建故障情况下STATCOM的实时仿真模型,采用前向欧拉法将故障模型实时运行在FPGA板卡上,使仿真步长缩短至1μs。仿真结果验证了所提故障建模方法的有效性及所建立实时仿真模型的准确性。 展开更多

关键词 三电平STATCOM 故障建模 中点电位补偿 硬件在回路 实时仿真

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基于2路输入的三电平光伏并网系统的研究 被引量：4

12

作者 周皓 童朝南 +1 位作者 王芸 苗亮亮 《电气传动》 北大核心 2012年第5期20-22,55,共4页

为了克服光伏并网系统传统的两电平、单路输入在稳定性和效率上的不足,设计了一种系统。该系统由两级组成:前级采用两条支路输入,每条支路都由独立的Boost来实现最大功率点跟踪;后级采用中点钳位式三电平拓扑结构。采用电压外环,电流内... 为了克服光伏并网系统传统的两电平、单路输入在稳定性和效率上的不足,设计了一种系统。该系统由两级组成:前级采用两条支路输入,每条支路都由独立的Boost来实现最大功率点跟踪;后级采用中点钳位式三电平拓扑结构。采用电压外环,电流内环的双闭环控制方式。实验结果表明了所提出的控制方案具有良好的稳定性和很高的效率。 展开更多

关键词 逆变器 闭环 最大功率点跟踪 中点钳位

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一种三电平逆变器中点电位控制方法仿真研究 被引量：4

13

作者 夏鲲 李肖迪 +3 位作者 丁晓波 曾彦能 王一鸣 许颇 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期235-241,共7页

二极管中点钳位型三电平逆变器直流侧中点电位偏移不仅会导致交流侧输出性能变差,严重时会减少直流支撑电容寿命甚至损坏功率器件。提出了基于三电平直流变换器的三电平逆变器直流侧中点电压平衡控制方法,依据开关管关断时间之和决定母... 二极管中点钳位型三电平逆变器直流侧中点电位偏移不仅会导致交流侧输出性能变差,严重时会减少直流支撑电容寿命甚至损坏功率器件。提出了基于三电平直流变换器的三电平逆变器直流侧中点电压平衡控制方法,依据开关管关断时间之和决定母线电压、关断时间之比决定中点电位的约束条件,调节开关管工作状态,从而使中点电位在系统所允许的范围内波动。在MATLAB/Simulink环境下构建了仿真模型,实现了双闭环调节控制算法,完成了系统仿真分析。仿真结果表明,该设计可减小三电平逆变器直流侧中点电位偏移量达93%以上。 展开更多

关键词 三电平直流变换器 三电平逆变器 中点电位平衡 双闭环控制

原文传递

基于参数闭环控制的配电网柔性接地消弧方法 被引量：26

14

作者 周江华 万山明 张勇 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1189-1197,共9页

针对配电网小电流接地系统在发生单相接地故障之后故障点残余电流无法实现全补偿从而影响消弧性能的问题,在中性点柔性接地的技术基础上提出了基于零序导纳参数闭环控制的有源消弧方法。分析了开环电流补偿指令将受到参数测量误差的影响... 针对配电网小电流接地系统在发生单相接地故障之后故障点残余电流无法实现全补偿从而影响消弧性能的问题,在中性点柔性接地的技术基础上提出了基于零序导纳参数闭环控制的有源消弧方法。分析了开环电流补偿指令将受到参数测量误差的影响,理论推导了柔性接地系统故障前后零序导纳参数的变化规律,并以此作为参数闭环控制的依据,通过参数闭环控制策略提高了故障点电流补偿的准确性。在考虑高斯白噪声(50 dB)干扰的仿真算例中,采用参数闭环控制的结果(接地电流为0.25 A)优于参数开环控制的结果(接地电流为1.35 A);在金属性接地的仿真算例中,采用参数闭环控制的结果(接地电流为0.38 A)优于电压闭环控制的结果(接地电流为4.51 A)。仿真与实验结果表明了所提方法能够准确补偿故障点接地电流的有功分量和无功分量,降低了系统对零序互感器测量精度的要求,且适用于不同接地过渡电阻的故障情况,实现了接地故障的快速处理与可靠消弧。 展开更多

关键词 配电网 有源消弧 中性点柔性接地 单相接地故障 闭环控制

原文传递

三电平并网变流器中点电压平衡控制技术研究 被引量：1

15

作者 姚为正 刘普 +2 位作者 邓祥纯 易映萍 张海龙 《电气自动化》 2009年第6期21-23,共3页

在将可再生能源转变的电能并入电网的过程中,必须满足单位功率因数、较小的电压开关应力,较小的电流谐波,及高压并网的要求。该文在二极管箝位型三电平并网变流器的双环控制系统基础上,通过有效选择冗余开关状态,解决了三电平变流器固... 在将可再生能源转变的电能并入电网的过程中,必须满足单位功率因数、较小的电压开关应力,较小的电流谐波,及高压并网的要求。该文在二极管箝位型三电平并网变流器的双环控制系统基础上,通过有效选择冗余开关状态,解决了三电平变流器固有的中点电压不平衡问题。仿真结果验证了控制方案的正确性和可行性。 展开更多

关键词 并网变流器 双环控制 中点电压平衡 研究

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三相Vienna整流器单闭环及中点电位平衡控制策略 被引量：7

16

作者 马辉 谢运祥 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期29-34,共6页

为降低Vienna整流器的生产成本,提高控制算法的工作效率,设计了基于无电流传感器的单闭环控制策略.针对Vienna整流器的中点电位波动和传统三电平空间矢量调制(SVPWM)计算繁琐的问题,引入一种基于载波调制的简化等效SVPWM技术,主要是通... 为降低Vienna整流器的生产成本,提高控制算法的工作效率,设计了基于无电流传感器的单闭环控制策略.针对Vienna整流器的中点电位波动和传统三电平空间矢量调制(SVPWM)计算繁琐的问题,引入一种基于载波调制的简化等效SVPWM技术,主要是通过在零序分量中加入平衡因子来控制中点电位平衡.单闭环控制算法和等效SVPWM相结合大大简化了控制系统的设计过程,提高了整个控制系统的工作效率.最后通过实验验证了该控制算法的正确性和高效性. 展开更多

关键词 VIENNA整流器 单闭环控制策略 中点电位平衡 空间矢量调制 载波调制 零序分量 脉宽调制

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三电平整流器中点电位平衡的研究 被引量：3

17

作者 杨新华 王佰川 《电气自动化》 2011年第4期65-67,共3页

介绍了一种新的中点电压平衡控制策略,得出SVPWM简化算法(传统的三电平SVPWM算法很复杂,涉及很多的三角函数和查表)。在d,q坐标系下建立三电平中点箝位电压型整流器高频数学模型,采用电压外环和电流内环的双闭环控制实现了三电平整流器... 介绍了一种新的中点电压平衡控制策略,得出SVPWM简化算法(传统的三电平SVPWM算法很复杂,涉及很多的三角函数和查表)。在d,q坐标系下建立三电平中点箝位电压型整流器高频数学模型,采用电压外环和电流内环的双闭环控制实现了三电平整流器的高性能特性。最后在MATLAB仿真环境中建立仿真模型,对60°坐标系SVPWM算法进行仿真,结果验证了该算法具有保持中点电位平衡和抗大负载扰动的优点。 展开更多

关键词 PWM整流器 双闭环控制 中点电位控制 60°坐标系

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基于DMWPWM的三电平NPC变流器闭环控制策略研究 被引量：3

18

作者 张辉 邓洋 李宁 《电气传动》 北大核心 2018年第11期39-42,共4页

双调制波载波调制策略(DMWPWM)可实现三电平中点钳位(NPC)变流器在全调制度、全功率因数范围无直流电容电压低频波动。对比3类双调制波载波调制策略的直流电压利用率、器件开关损耗和输出电流谐波畸变率(THD),得到最优双调制波载波调制... 双调制波载波调制策略(DMWPWM)可实现三电平中点钳位(NPC)变流器在全调制度、全功率因数范围无直流电容电压低频波动。对比3类双调制波载波调制策略的直流电压利用率、器件开关损耗和输出电流谐波畸变率(THD),得到最优双调制波载波调制策略,但其本质为开环控制,难以抑制非调制因素引起的直流电容电压不平衡。应用一种基于双调制波载波调制的直流电容电压闭环控制策略,实现中点电位平衡。仿真结果验证了理论分析的可行性与有效性。 展开更多

关键词 三电平中点钳位变流器 双调制波载波调制 闭环控制 中点电位平衡

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一种三电平中性点钳位逆变器中点电位控制算法 被引量：14

19

作者 江才 宋文胜 +2 位作者 王顺亮 韩坤 冯晓云 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期88-94,共7页

针对电力牵引三电平中性点钳位(NPC)逆变器系统,首先分析了因调制算法引起的中点电位振荡现象。然后分别比较两种传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法对中点电位振荡及负载电流总谐波畸变率(THD)的影响;在此基础上,以中点电位平衡控制和最... 针对电力牵引三电平中性点钳位(NPC)逆变器系统,首先分析了因调制算法引起的中点电位振荡现象。然后分别比较两种传统空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法对中点电位振荡及负载电流总谐波畸变率(THD)的影响;在此基础上,以中点电位平衡控制和最小负载电流THD含量为目的,提出了一种基于中点电位环宽控制的SVPWM算法。最后,通过MALTAB/Simulink软件仿真和dSPACE半实物平台实验研究,对3种调制算法下中点电位及负载电流THD值进行对比分析。计算机仿真与半实物实验结果表明,中点电位环宽控制方法不但能平衡直流侧中点电位,而且能有效地减小负载电流THD含量。 展开更多

关键词 中性点钳位逆变器 中点电位振荡 总谐波畸变率 中点电位环宽控制

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NPC光伏并网逆变器共模电流抑制方法研究 被引量：12

20

作者 张勤进 刘彦呈 王川 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期15-21,共7页

针对中性点钳位(NPC)的非隔离型三相光伏并网逆变器采用传统空间矢量调制(SVPWM)方式时必然产生高频共模电流的问题,提出了两种基于传统三电平SVPWM调制方式的改进方法。在不改变任何硬件拓扑结构的情况下,通过对开关序列和冗余矢量的... 针对中性点钳位(NPC)的非隔离型三相光伏并网逆变器采用传统空间矢量调制(SVPWM)方式时必然产生高频共模电流的问题,提出了两种基于传统三电平SVPWM调制方式的改进方法。在不改变任何硬件拓扑结构的情况下,通过对开关序列和冗余矢量的合理选取及排序,使系统共模电压稳定在V_(PQ)/2,同时引入直流电压外环及有功、无功电流内环协调控制,从而实现系统共模电流的抑制。与传统的三电平正弦调制(SPWM)方式和SVPWM调制方法相比,所提方法具有输出共模电压稳定,共模电流小,同时入网电流谐波含量低的优点。理论分析和仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 光伏并网逆变器 中心点钳位 共模电流 空间矢量脉宽调制 直流电压外环

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