單相三電平PWM整流器的控制系統(tǒng)研究摘要從上個(gè)世紀(jì)中葉開始，電力電子技術(shù)進(jìn)入了飛速發(fā)展階段，各種電力電子裝置和器件大量應(yīng)用于我們的日常生活中，但是眾所周知科技是一把雙刃劍，隨著科技的進(jìn)步，伴隨而來的是嚴(yán)重的諧波污染ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"9AS71J7G","properties":{"formattedCitation":"\\super[1]\\nosupersub{}","plainCitation":"[1]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":604,"uris":["/users/9394087/items/A9BFVLTX"],"itemData":{"id":604,"type":"article-journal","abstract":"本書為\"十一五\"國家級普通高等教育規(guī)劃電力電子教材,全書第一章主要闡述電力電子變換和控制技術(shù)學(xué)導(dǎo)論,介紹了電力電子學(xué)科的經(jīng)濟(jì)意義及對本人專業(yè)發(fā)展的重要性,介紹了電力電子學(xué)相關(guān)基本理論及應(yīng)用;第二章闡述電力電子學(xué)相關(guān)的半導(dǎo)體電力開關(guān)器件基本理論及應(yīng)用,介紹了電力電子學(xué)相關(guān)的二、三極管與晶閘管理論知識及其應(yīng)用,半導(dǎo)體和功率集成電路基本理論知識及其應(yīng)用;第三章主要闡述DC/DC(直流/直流)變換器理論知識及其實(shí)際應(yīng)用,","container-title":"電源技術(shù)","ISSN":"1002-087X","issue":"2","language":"zh-CN","note":"1citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"276","source":"CNKI","title":"《電力電子學(xué)—電力電子變換和控制技術(shù)》一書的評論","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2021&filename=DYJS202102035&v=","volume":"45","author":[{"family":"宋","given":"潔"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2021"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[1]。隨著電力行業(yè)的迅猛發(fā)展，各類電力電子裝置被大量應(yīng)用于電力供電配電以及可調(diào)電源領(lǐng)域。但是電力電子器件并不是直接與電網(wǎng)相連，而是二者中間通過變流器來連接。因此，解決電流諧波問題以及功率因數(shù)問題成為了重中之重。本篇論文將以單相三電平PWM整流器為研究對象，闡述了PWM整流裝置的工作機(jī)理，然后對其建立了相應(yīng)的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型并搭建了仿真實(shí)驗(yàn)平臺；剖析了瞬態(tài)直接電流控制以及雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)的原理和特性，在此基礎(chǔ)上，在其電流內(nèi)環(huán)加入了重復(fù)控制單元對電流進(jìn)行控制，該方法采用在電流內(nèi)環(huán)比例控制器和重復(fù)控制器并聯(lián)的方式，其優(yōu)點(diǎn)在于控制精度高，穩(wěn)態(tài)性能良好，操作起來相對容易。論文針對單相三電平PWM整流器中點(diǎn)電位平衡問題的產(chǎn)生原因，調(diào)整方法，以及中點(diǎn)電壓在不同開關(guān)狀態(tài)下產(chǎn)生偏移的效果做出了系統(tǒng)說明，闡述了SVPWM調(diào)制技術(shù)的基本原理，并且在SVPWM5段式調(diào)制算法中加入了中點(diǎn)電壓改正。經(jīng)過對算法的研究，最終可以實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電位的平衡，主要采取的方法為先安排合理的矢量作用順序，再對其中一些對中點(diǎn)電位起著重要作用的矢量的作用時(shí)間進(jìn)行誤差校正。而且這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于它的消除擾動的能力強(qiáng)，而且實(shí)現(xiàn)起來相對容易。最后，采用SVPWM5段式調(diào)制算法結(jié)合中點(diǎn)電壓平衡技術(shù)以及電流的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)搭建了MATLAB/SIMULINK仿真，并對網(wǎng)側(cè)電流波形圖的仿真結(jié)果進(jìn)行了諧波分析，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終結(jié)果驗(yàn)證了上述內(nèi)環(huán)重復(fù)控制并聯(lián)P控制策略及其中點(diǎn)電位平衡控制策略是有效的并且是可實(shí)現(xiàn)的。關(guān)鍵詞：三電平PWM整流器；SVPWM;中點(diǎn)電壓平衡；瞬態(tài)直接電流控制；重復(fù)控制目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章緒論 51.1三電平PWM整流器研究背景及意義 51.2三電平PWM整流器的研究現(xiàn)狀 61.2.1三電平PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 61.2.2三電平PWM整流器控制策略 71.2.3三電平PWM整流器中點(diǎn)電壓平衡控制 81.2.4三電平PWM整流器脈寬調(diào)制技術(shù) 91.3本文所做工作 9第2章單相三電平PWM整流器工作原理及系統(tǒng)分析 102.1PWM整流器的工作原理 102.2單相三電平NPCPWM整流器數(shù)學(xué)模型 13第3章單相三電平PWM整流器控制策略研究 153.1瞬態(tài)電流控制技術(shù) 153.2電流內(nèi)環(huán)“P+重復(fù)控制”改進(jìn)算法 163.2.1重復(fù)控制基本原理 163.2.2并聯(lián)型“P+重復(fù)控制” 18第4章單相三電平PWM整流器的空間矢量調(diào)制及其中點(diǎn)電位算法研究 214.1單相三電平空間矢量調(diào)制算法基本思想 214.2SVPWM中點(diǎn)電位平衡算法的基本原理與設(shè)計(jì) 234.2.1矢量狀態(tài)對中點(diǎn)電壓的影響 234.2.2基于ua的SVPWM調(diào)制方法 25第5章控制策略仿真分析 315.1基于“P+重復(fù)控制”的仿真結(jié)果分析 315.2基于中點(diǎn)電位控制的仿真分析 335.3直流側(cè)電壓的對比分析 345.4本章小結(jié) 35參考文獻(xiàn) 36第1章緒論1.1三電平PWM整流器研究背景及意義從1960年開始，在電力電子剛剛問世十年左右時(shí)，它已經(jīng)被大量的投入到我們的日常生產(chǎn)生活當(dāng)中，尤其是在電力行業(yè)，它可以加在很多電器設(shè)備中，節(jié)約生產(chǎn)成本。但是在科技進(jìn)步的同時(shí)，必定伴隨著浪費(fèi)和污染的問題，比如電力電子器件處于工作狀態(tài)時(shí)會產(chǎn)生大量諧波，在電網(wǎng)中諧波時(shí)，這將會導(dǎo)致電網(wǎng)的供電，配電質(zhì)量大大下降，當(dāng)這個(gè)現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，會導(dǎo)致電器設(shè)備損壞。由此看來，找到一個(gè)有力的解決方案成為了必由之路。在我國相關(guān)科技人員的長期的探索與研究下，找到了兩個(gè)可以減少諧波的方式，諧波補(bǔ)償法是第一種可以有效降低諧波的方式，這種方法采用在系統(tǒng)外加入一些設(shè)備，使其互相消除，但最后因?yàn)槌杀驹驔]有被大規(guī)模的使用；第二種是安裝適當(dāng)?shù)碾娐穼χC波進(jìn)行過濾，根于其原理也就形成了我們現(xiàn)在所說的整流器，該方法成本低，效果好，被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)當(dāng)中ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"5vK6PO2x","properties":{"formattedCitation":"\\super[2]\\nosupersub{}","plainCitation":"[2]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":602,"uris":["/users/9394087/items/WU63HD3N"],"itemData":{"id":602,"type":"article-journal","abstract":"電力電子與電力傳動技術(shù)在發(fā)展過程中伴隨著傳輸功率的交流傳動,本文回顧了電力牽引傳動控制技術(shù)歷史并揭示了這些技術(shù)的密切關(guān)系,重點(diǎn)在于研究我國目前的電力牽引發(fā)展情況和前景,旨在于讓同行們加強(qiáng)交流,讓電力牽引傳動技術(shù)更好的服務(wù)于車輛裝備和鐵路機(jī)車制造業(yè)。","container-title":"電子技術(shù)與軟件工程","ISSN":"2095-5650","issue":"16","language":"zh-CN","note":"1citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"241","source":"CNKI","title":"電力牽引傳動與控制技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2016&filename=DZRU201616199&v=","author":[{"family":"王","given":"森"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2016"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[2]。在上個(gè)世紀(jì)90年代，在日本電氣協(xié)會的研究分析下ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"lrk3KvUV","properties":{"formattedCitation":"\\super[3]\\nosupersub{}","plainCitation":"[3]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":603,"uris":["/users/9394087/items/FD4GAVWU"],"itemData":{"id":603,"type":"article-journal","abstract":"文章以三相電壓型PWM整流器為研究對象,分析了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分別從直接電流控制、直接功率控制方面探討了其主要控制技術(shù),并對此技術(shù)發(fā)展進(jìn)行剖析,以期為此領(lǐng)域研究提供借鑒與幫助。","container-title":"南方農(nóng)機(jī)","ISSN":"1672-3872","issue":"2","language":"zh-CN","note":"2citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"184","source":"CNKI","title":"三相電壓型PWM整流器控制技術(shù)分析","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2020&filename=NFLJ202002158&v=","volume":"51","author":[{"family":"郭","given":"飛凡"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2020"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[3]，在當(dāng)時(shí)現(xiàn)有的電子設(shè)備當(dāng)中，其中整流器的數(shù)量占到了73%。正是因?yàn)槿绱舜蟮挠昧?，所以其特性的要求成為了重中之重?？偠灾瑐鹘y(tǒng)的不可控整流和可控硅相控整流的缺點(diǎn)為ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"S6Wo1HUa","properties":{"formattedCitation":"\\super[4]\\nosupersub{}","plainCitation":"[4]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":606,"uris":["/users/9394087/items/N8CNEC9A"],"itemData":{"id":606,"type":"thesis","abstract":"隨著工業(yè)、鐵路以及新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,PWM整流器的應(yīng)用日益廣泛,因此研究高性能的PWM整流技術(shù)非常必要。本文以NPC型三電平PWM整流器為研究對象,對其鎖相環(huán)技術(shù)和控制策略進(jìn)行深入的研究,主要的工作和結(jié)論有:針對傳統(tǒng)的同步坐標(biāo)系鎖相環(huán)(SynchronousReferenceFramePhaseLockedLoop,SRF-PLL)存在PI參數(shù)整定復(fù)雜,并且在電網(wǎng)電壓不平衡情況下鎖相精度差的問題,簡單介紹SRF-PLL技術(shù)的鎖相原理,分析電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)負(fù)序分量對SRF-PLL技術(shù)鎖相精度的影響機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)二階廣義積分器(Second-orderGeneralizedI...","genre":"碩士","language":"zh-CN","note":"DOI:10.27623/ki.gzkyu.2020.002272\n3citations(CNKI)[2022-5-22]","publisher":"中國礦業(yè)大學(xué)","source":"CNKI","title":"三電平PWM整流器模型預(yù)測控制策略研究","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFD202101&filename=1020657744.nh&v=","author":[{"family":"周","given":"艷磊"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2020"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[4]：（1）整流器運(yùn)行于深度相控狀態(tài)時(shí)，裝置的功率因數(shù)極低；（2）對電網(wǎng)產(chǎn)生大量的諧波；（3）需要很大的平波電抗和濾波電容在輸入側(cè)來濾掉諧波。這種方案會造成裝置的體積變大，最后引起不必要的損耗；（4）相控整流器輸出濾波時(shí)間比較長，導(dǎo)致其對諧波修正的周期變大，最終使系統(tǒng)的動態(tài)特性大打折扣。解決這些問題的根本方式在于，就是盡可能使整流設(shè)備工作時(shí)的電壓和電流的相位始終保持同步。于是在科研人員的不懈努力下，PWM整流器得以問世，PWM整流器不僅具有相位保持同步的功能，而且還可以提高交流側(cè)電流的正弦度，并且使其實(shí)現(xiàn)了“綠色電能變換”。早在上個(gè)世紀(jì)70年代德國的科研人員就已經(jīng)研究發(fā)明了自21世紀(jì)我國鐵路運(yùn)輸?shù)诹翁崴僖潦?，“和諧號”交流傳動列車組在我國鐵路運(yùn)輸中有著必不可缺作用?！昂椭C號”動車?yán)玫恼髌鳛槿娖絅PC結(jié)構(gòu)，與原先的兩電平PWM整流器相比，它有許多優(yōu)點(diǎn)：（1）與兩電平整流器對比來講，三電平PWM整流器的開關(guān)個(gè)數(shù)增加，其中每個(gè)管子承受的關(guān)斷電壓相對要小。（2）三電平PWM整流器輸出的電壓電流諧波小，因此不需要加入濾波環(huán)節(jié)。降低了成本。（3）增加電平的數(shù)量，當(dāng)電壓改變時(shí)，改變率得到了充分的減少，曲線波形變得較緩，可有效防止電機(jī)轉(zhuǎn)子因?yàn)檫^大的電壓變化而被擊穿。目前我國高壓大功率整流器的需要大大增加，對三電平PWM整流器的研究熱度從未減小，但仍面臨諸多困難，其控制能力表現(xiàn)較差，故而需要對其進(jìn)一步加大技術(shù)研發(fā)力度。1.2三電平PWM整流器的研究現(xiàn)狀1.2.1三電平PWM整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通過科學(xué)技術(shù)人員的進(jìn)一步研究，多電平整流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得到快速的發(fā)展，目前，二極飛跨電容型、級聯(lián)型、飛跨電容型電平整流器在實(shí)際應(yīng)用中占據(jù)主要地位。1.二極管箝位型三電平整流器二極管箝位型整流器是目前研究最熱、應(yīng)用最為廣泛的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1-1所示，其優(yōu)缺點(diǎn)主要有ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"bxK1B35v","properties":{"formattedCitation":"\\super[5]\\nosupersub{}","plainCitation":"[5]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":607,"uris":["/users/9394087/items/D59GRLWM"],"itemData":{"id":607,"type":"article-journal","abstract":"PWM整流器的控制策略可分為直接電流控制和間接電流控制,前者至少需要兩個(gè)高精度的交流電流傳感器,增加了系統(tǒng)的體積和成本。本文提出一種新型PWM整流器間接電流控制策略。該方法采用電流觀測器獲取電流反饋量,無需使用交流電流傳感器。其電流環(huán)只包含有功電流反饋控制,對無功電流,則依據(jù)穩(wěn)態(tài)電壓平衡關(guān)系生成控制量,使其穩(wěn)態(tài)時(shí)自然為零。對所提方法的電流響應(yīng)進(jìn)行深入分析,引入有源阻尼策略,使電流動態(tài)性能得到很大改善。仿真結(jié)果表明,本文提出的間接電流控制方法具有很好的穩(wěn)態(tài)、動態(tài)性能。該方案成本低,性能高,且結(jié)構(gòu)簡單,是一種新穎的PWM整流器控制策略。","container-title":"電測與儀表","ISSN":"1001-1390","issue":"5","language":"zh-CN","note":"17citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"68-74","source":"CNKI","title":"一種新型PWM整流器間接電流控制策略及其有源阻尼方法","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2017&filename=DCYQ201705012&v=","volume":"54","author":[{"family":"李","given":"景灝"},{"family":"尹","given":"忠東"},{"family":"王","given":"超"},{"family":"王","given":"鐵勝"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2017"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[5]:（１）這種類型的三電平整流器中的開關(guān)數(shù)量較多，各個(gè)開關(guān)上的關(guān)斷電壓與其他類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)整流器相比較而言，要小一些，故對開關(guān)耐受電壓具有高標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域，都可以使用二極管箝位型整流器，不僅能實(shí)現(xiàn)整流最終目的，還能夠減少整體的工業(yè)成本。（２）呈現(xiàn)階梯狀的波形是這種整流器的又一特點(diǎn)，隨著電平數(shù)量增多，產(chǎn)生的波形越接近正弦，同時(shí)波形的諧波含量也會隨之減??；（３）這類整流器的直流側(cè)在輸出出現(xiàn)零電平時(shí)，會產(chǎn)生中點(diǎn)電位漂移的問題ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"Ohh2vKmS","properties":{"formattedCitation":"\\super[6]\\nosupersub{}","plainCitation":"[6]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":608,"uris":["/users/9394087/items/IMQ9C3F3"],"itemData":{"id":608,"type":"thesis","abstract":"近年來,級聯(lián)多電平整流器作為多電平結(jié)構(gòu)的典型代表,由于其控制簡單,可靠性高,模塊化設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于電力電子變壓器、無功補(bǔ)償、多電平逆變器等高壓大功率場合。針對級聯(lián)多電平整流器的控制目標(biāo),可將級聯(lián)多電平整流器的控制分為整體控制和電壓平衡控制兩部分。本文對級聯(lián)多電平整流器的控制策略及動態(tài)特性的改善進(jìn)行了相關(guān)的研究。首先介紹了級聯(lián)多電平整流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),詳細(xì)介紹了在不同PWM調(diào)制方式下單相PWM整流器的工作模態(tài),并介紹了級聯(lián)多電平整流器的移相載波技術(shù),最后,給出了級聯(lián)多電平整流器的數(shù)學(xué)模型。其次介紹了級聯(lián)多電平整流器的整體控制策略,詳細(xì)介紹了電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)控制策略,并給出了電壓外環(huán)的設(shè)...","genre":"碩士","language":"zh-CN","note":"DOI:10.27147/ki.ghdju.2019.000382\n3citations(CNKI)[2022-5-22]","publisher":"華東交通大學(xué)","source":"CNKI","title":"級聯(lián)多電平整流器的研究","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFD202001&filename=1019605033.nh&v=","author":[{"family":"毛","given":"凱翔"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2019"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[6]。2.飛跨電容型跟前者比較而言，飛跨電容型整流器的結(jié)構(gòu)更為簡單。拓?fù)鋱D如下：和二極體箝位式比較,飛跨電容式的構(gòu)造上較為簡潔,不過當(dāng)將二極管替換成電容時(shí),由于整流器的體積會有很大的改變,因此成本也會提高,使得其使用的范圍也更小。3.級聯(lián)型級聯(lián)型多電平整流器去除了直流側(cè)的濾波電容，正因如此，這種整流器不會出現(xiàn)中點(diǎn)電位漂移的問題。拓?fù)鋱D如下所示：1.2.2三電平PWM整流器控制策略三電平PWM整流器的控制包括輸入側(cè)電流、輸出側(cè)電壓和中點(diǎn)電壓?？刂撇呗缘年P(guān)鍵點(diǎn)的難點(diǎn)在于如何使中點(diǎn)電位平衡而且讓他的輸入電流正弦程度更高。很多三電平PWM整流器控制系統(tǒng)都采用電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的雙重閉環(huán)控制。電流內(nèi)環(huán)就是為了讓輸入電流可以較好的跟隨正弦輸入電流給定，電壓外環(huán)就是用來使直流側(cè)的電壓輸出更加穩(wěn)定。目前，三電平PWM整流器可按照系統(tǒng)能否反饋輸入電流分為兩種：一類是間接電流控制，又稱為“幅相電流控制”ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"ioCsz7Hr","properties":{"formattedCitation":"\\super[7]\\nosupersub{}","plainCitation":"[7]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":609,"uris":["/users/9394087/items/2XHVN62V"],"itemData":{"id":609,"type":"article-journal","call-number":"8.236","container-title":"IEEETransactionsonIndustrialElectronics","DOI":"10.1109/41.9172","ISSN":"0278-0046,1557-9948","issue":"4","journalAbbreviation":"IEEETrans.Ind.Electron.","page":"508-515","source":"1","title":"Indirectcurrentcontrolofaunitypowerfactorsinusoidalcurrentboosttypethree-phaserectifier","URL":"/document/9172/","volume":"35","author":[{"family":"Dixon","given":"J.W."},{"literal":"Boon-TeckOoi"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["1988",11]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[7];另一種則是現(xiàn)在占據(jù)主流的直接電流控制方式ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"65n1TqHf","properties":{"formattedCitation":"\\super[8]\\nosupersub{}","plainCitation":"[8]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":612,"uris":["/users/9394087/items/TSPDDJ4V"],"itemData":{"id":612,"type":"article-journal","abstract":"簡要介紹了四象限變流器工作原理,提出了一種新的預(yù)測電流控制方法,該控制方法不僅可以直接控制變流器的輸入電流,而且能夠保證開關(guān)器件的開關(guān)頻率固定不變,控制算法易于實(shí)現(xiàn)。通過計(jì)算機(jī)仿真對這種控制方法進(jìn)行了模擬,仿真結(jié)果說明了這種方法的可行性并表明該控制方法的動、靜態(tài)特性良好。在仿真的基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)試驗(yàn),從仿真和試驗(yàn)的波形對比可以看出仿真結(jié)果的正確性,表明該控制方法滿足了四象限變流器的設(shè)計(jì)要求,是一種比較理想的控制方法。","container-title":"中國鐵道科學(xué)","ISSN":"1001-4632","issue":"6","language":"zh-CN","note":"92citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"51-56","source":"CNKI","title":"交—直—交傳動系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器預(yù)測電流控制方法的計(jì)算機(jī)仿真及實(shí)現(xiàn)","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD2002&filename=ZGTK200206008&v=","author":[{"family":"李","given":"偉"},{"family":"張","given":"黎"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2002"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[8]。間接電流控制就是通過控制PWM整流器的輸入電壓，讓它的幅值和相位都能受到控制，從而產(chǎn)生正弦基波電壓，然后再間接對網(wǎng)側(cè)輸入電流的幅值和相位進(jìn)行控制。本文將對直接電流控制進(jìn)行重點(diǎn)闡述。與間接控制相比，快速反饋輸入電流是直流控制的特點(diǎn)。由于直流控制包含電流控制環(huán)節(jié)，直接電流控制以快速反饋輸入電流為特點(diǎn)，相比較于間接控制，直接電流控制加入了電流控制環(huán)節(jié)，可以使輸入電流具有良好的動態(tài)性能。按照直接電流控制的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，分成以下三類：電壓內(nèi)、外環(huán)的雙閉環(huán)控制、建立狀態(tài)空間模型對整個(gè)系統(tǒng)的閉環(huán)極點(diǎn)進(jìn)行配置、非線性控制。其中雙閉環(huán)控制中又有瞬態(tài)直接電流控制和預(yù)測電流控制等。在間接控制的基礎(chǔ)上，通過增加電流控制進(jìn)而實(shí)現(xiàn)瞬間電流控制，同時(shí)，電流內(nèi)環(huán)控制快速響應(yīng)的特點(diǎn)降低了網(wǎng)側(cè)電壓擾動對變流器的不良影響。上述方法對的優(yōu)勢主要是算法簡單，具有明確簡單的物理量和物理意義；同時(shí)具備較優(yōu)的靜態(tài)和動態(tài)特性；其主要劣勢是在開關(guān)頻率較低的情況下，電流的動態(tài)響應(yīng)會有所延遲。預(yù)測電流控制是基于恒定采樣頻率對輸入電流進(jìn)行采樣，將從該采樣獲得的電流值與下一個(gè)采樣周期的電流值進(jìn)行比較，找到控制電壓的最優(yōu)解，最終獲得電流誤差的最小值。進(jìn)而使得第二次采樣的電流值以最優(yōu)特性去跟蹤下一時(shí)刻的電流。1.2.3三電平PWM整流器中點(diǎn)電壓平衡控制由于二極管鉗位三電平PWM整流器具有拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；當(dāng)負(fù)載不平衡時(shí)，所用器件工作狀態(tài)失常時(shí)，會產(chǎn)生兩個(gè)電容器共享的不平衡電壓現(xiàn)象，進(jìn)一步會損壞電源開關(guān)器件，最終使得整個(gè)系統(tǒng)崩潰。中點(diǎn)平衡問題是三電平PWM變流器控制的熱點(diǎn)，也是探究的難點(diǎn)。目前關(guān)于單相三電平PWM整流器中點(diǎn)平衡控制的方法并不多，主要措施有以下幾種：（1）附加硬件電路ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"TjKEJBeb","properties":{"formattedCitation":"\\super[9]\\nosupersub{}","plainCitation":"[9]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":613,"uris":["/users/9394087/items/DYS6GHCR"],"itemData":{"id":613,"type":"thesis","abstract":"多電平變流器因其具有輸出電壓諧波含量低、較低的器件電壓應(yīng)力和系統(tǒng)EMI小等優(yōu)點(diǎn)而備受研究者們青睞,并被應(yīng)用于高壓電機(jī)變頻調(diào)速、高壓直流輸電、柔性交流輸電、可再生能源發(fā)電等領(lǐng)域。目前廣泛采用的多電平變流器拓?fù)渲饕腥N:級聯(lián)型、二極管中點(diǎn)鉗位型和飛跨電容型。但是,現(xiàn)有傳統(tǒng)多電平拓?fù)涠即嬖谝欢ǖ木窒扌?。隨著多電平變流器的應(yīng)用越來越廣泛,如何能進(jìn)一步簡化其結(jié)構(gòu),減少使用的功率開關(guān)器件,降低其體積與成本也越來越受到重視,而且隨著功率半導(dǎo)體器件技術(shù)的發(fā)展,如何充分利用開關(guān)速度較快但耐壓較低的器件和耐壓值較高但開關(guān)頻率較低的器件各自的優(yōu)點(diǎn),使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化也受到廣泛關(guān)注。然而隨著電平數(shù)的增多,功率開關(guān)器...","genre":"博士","language":"zh-CN","note":"DOI:10.27014/ki.gdnau.2018.000062\n4citations(CNKI)[2022-5-22]","publisher":"東南大學(xué)","source":"CNKI","title":"新型混合多電平變流器拓?fù)洹⒐收显\斷與容錯控制研究","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CDFD&dbname=CDFDLAST2020&filename=1019620207.nh&v=","author":[{"family":"徐","given":"帥"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2018"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[9]：在兩個(gè)支撐電容之間增添斬波電路對電荷充放加以控制，當(dāng)兩側(cè)的電容電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)間，斬波電壓會通過轉(zhuǎn)移多余電荷的方式，進(jìn)行平衡中點(diǎn)電壓。但是它的缺點(diǎn)也很明顯，就是會增加生產(chǎn)成本和損耗率。（2）采用軟件控制ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"SUvzUfGJ","properties":{"formattedCitation":"\\super[10]\\nosupersub{}","plainCitation":"[10]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":615,"uris":["/users/9394087/items/B5GLZSDS"],"itemData":{"id":615,"type":"article-journal","abstract":"通過分析單相電壓型三電平中點(diǎn)鉗位(NPC)整流器的工作原理、傳統(tǒng)單相三電平空間電壓矢量調(diào)制(SVPWM)和中點(diǎn)電位控制方法的缺點(diǎn),提出了一種改進(jìn)的SVPWM算法和中點(diǎn)電位控制方法,并進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真和小功率實(shí)驗(yàn)樣機(jī)試驗(yàn).理論分析、計(jì)算機(jī)仿真和試驗(yàn)結(jié)果表明:在保證開關(guān)頻率恒定的情況下,該SVPWM算法開關(guān)損耗小,輸出PWM脈沖具有對稱性,可使交流側(cè)電流的高次諧波分布在2倍開關(guān)頻率附近,且易于用DSP(數(shù)字化處理器)實(shí)現(xiàn);無論負(fù)載是否變化,該中點(diǎn)電位控制方法均能有效解決中點(diǎn)電位不平衡的問題,具有較強(qiáng)的抗干擾能力,且易于實(shí)現(xiàn).","container-title":"西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)","ISSN":"0258-2724","issue":"3","language":"zh-CN","note":"24citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"347-353","source":"CNKI","title":"單相三電平整流器的SVPWM與中點(diǎn)電位控制方法","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD2009&filename=XNJT200903010&v=","volume":"44","author":[{"family":"馮","given":"曉云"},{"family":"宋","given":"文勝"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2009"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[10]：這種方法是采用誤差修正的思想，特點(diǎn)是不會增添系統(tǒng)的復(fù)雜程度，因此這種方法成為了中點(diǎn)電壓平衡方法的主要研究方向。按照其控制思想可以分為三類：脈沖轉(zhuǎn)換法、功率流向法、中點(diǎn)電壓精確控制。脈沖轉(zhuǎn)換法ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"56K8GMiV","properties":{"formattedCitation":"\\super[11]\\nosupersub{}","plainCitation":"[11]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":616,"uris":["/users/9394087/items/E4GQM97J"],"itemData":{"id":616,"type":"article-journal","abstract":"指出了在配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)中應(yīng)用直接電流控制方式能夠有效地防止裝置過流,從而提高其安全可靠性,降低開關(guān)器件所需的容量裕度,提高性能價(jià)格比。并針對DSTATCOM廣泛應(yīng)用的三電平三單相橋結(jié)構(gòu),提出了一整套三電平變流器電流跟蹤與直流電壓平衡控制方法。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明采用該控制方法后,DSTATCOM響應(yīng)迅速,工作穩(wěn)定可靠,對負(fù)荷沖擊具有很好的補(bǔ)償效果。","container-title":"電力系統(tǒng)自動化","ISSN":"1000-1026","issue":"4","language":"zh-CN","note":"65citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"61-65","source":"CNKI","title":"基于電流跟蹤控制的三電平DSTATCOM裝置的控制方法","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD2007&filename=DLXT200704012&v=","author":[{"family":"譚","given":"甜源"},{"family":"姜","given":"齊榮"},{"family":"李","given":"剛"},{"family":"賴","given":"宇翔"},{"family":"吳","given":"春暉"},{"family":"許","given":"樹楷"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2007"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[11]：當(dāng)中點(diǎn)電位不平衡時(shí)，利用冗余工作狀態(tài)，系統(tǒng)會將此刻的開關(guān)脈沖發(fā)生轉(zhuǎn)化使其對中點(diǎn)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，并達(dá)到平衡，調(diào)整直流側(cè)兩個(gè)電容充電或者放電狀態(tài)使中點(diǎn)電位平衡。選擇這種方法可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動態(tài)響應(yīng)，但在脈沖頻繁快速變化時(shí)，開關(guān)頻率會出現(xiàn)不固定或更高的可能，造成較大的開關(guān)損耗。功率流向法ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"OtUpbd4g","properties":{"formattedCitation":"\\super[12]\\nosupersub{}","plainCitation":"[12]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":617,"uris":["/users/9394087/items/9DFFKAL6"],"itemData":{"id":617,"type":"article-journal","abstract":"敘述了一種在三點(diǎn)式四象限變流器上實(shí)施的新ＰＷＭ方法，該方法是在文獻(xiàn)［１］中提出的ＰＷＭ方法基礎(chǔ)上改進(jìn)的，加入了開關(guān)器件的死區(qū)時(shí)間補(bǔ)償，并采用了最少開關(guān)模式。經(jīng)Ｓａｂｅｒ仿真器仿真，證明新ＰＷＭ方法不僅對中性點(diǎn)直流電壓控制連續(xù)，而且能較好的減少低次諧波。該方法采用實(shí)時(shí)計(jì)算，計(jì)算方法簡單，易于微機(jī)實(shí)現(xiàn)。","container-title":"機(jī)車電傳動","ISSN":"1000-128X","issue":"2","language":"zh-CN","note":"1citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"7-11","source":"CNKI","title":"用于三點(diǎn)式四象限變流器的新PWM方法","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFD9697&filename=JCDC702.001&v=","author":[{"family":"丁","given":"燕"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["1997"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[12]能夠根據(jù)整流器功率流向，通過兩個(gè)電容電壓之差校正調(diào)制信號，動態(tài)調(diào)整開關(guān)周期內(nèi)小矢量動作的時(shí)間，控制中點(diǎn)電壓的平衡。該方法具有良好的動態(tài)特性和快速響應(yīng)，但仍存在較弱的中點(diǎn)電壓波動，對小矢量出現(xiàn)的順序要求較高。中點(diǎn)電壓精確控制ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"4oC5QCcz","properties":{"formattedCitation":"\\super[13]\\nosupersub{}","plainCitation":"[13]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":619,"uris":["/users/9394087/items/JAR4LSVY"],"itemData":{"id":619,"type":"paper-conference","abstract":"Thispaperexploresthemathematicmodelandcontrolmethodofneutral-pointvoltagebalancingprobleminthree-levelNPCinverter.Acomprehensivemathematicmodelofthree-levelinverterisestablished.Then,basedonthespacevectorPWMstrategy,asimpleneutral-pointvoltagebalancingcontrolmethod,whichdependsonthedirectioninformationdetectionofeachphaselegcurrentandneutral-pointvoltageripple,isproposedinthispaper.Accordingtothedirectioninformation,thecontrolmethodselectsappropriateswitchingstatessequencestodrivethree-levelNPCinverter.Asaresult,theneutral-pointimbalanceisrestrainedinasmallbound,whiletheswitchinglossandthedv/dtofoutputvoltagewillnotincrease.Theexperimentalresultsverifythecorrectnessandfeasibilityoftheproposedcontrolscheme.","container-title":"IEEE36thConferenceonPowerElectronicsSpecialists,2005.","DOI":"10.1109/PESC.2005.1581728","event":"IEEE36thConferenceonPowerElectronicsSpecialists,2005.","event-place":"Aachen,Germany","ISBN":"978-0-7803-9033-1","language":"en","page":"861-866","publisher":"IEEE","publisher-place":"Aachen,Germany","source":"DOI.org(Crossref)","title":"ModelingandControlofNeutral-pointVoltageBalancingProbleminThree-levelNPCPWMInverters","URL":"/document/1581728/","author":[{"literal":"LeiLin"},{"literal":"YunpingZou"},{"literal":"ZhanWang"},{"literal":"HongyuanJin"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2005"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[13]：相關(guān)研究建立了直流側(cè)中點(diǎn)電壓數(shù)學(xué)模型，這一模型實(shí)現(xiàn)了對中點(diǎn)電壓的精確控制。上述方法雖然能在理論上完全抑制中點(diǎn)電壓漂移，可是存在系統(tǒng)的魯棒性較差的問題。在這份報(bào)道中還提出了一種借助于注入零序電壓分量的調(diào)制信號的方法開實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)電壓平衡。該方法推導(dǎo)出開關(guān)周期中點(diǎn)電壓的數(shù)學(xué)表達(dá)式，使其等于零，然后根據(jù)兩個(gè)支持電容的電壓和輸出端電流的值計(jì)算出所需的電壓分量。該方法理論上只允許對中點(diǎn)電壓進(jìn)行控制，但該方法的數(shù)學(xué)表達(dá)式是穩(wěn)態(tài)的，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。1.2.4三電平PWM整流器脈寬調(diào)制技術(shù)三電平PWM整流器關(guān)鍵點(diǎn)技術(shù)在于脈寬調(diào)的選擇，同時(shí)影響整流器輸出的波形以及工作效率ADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"5FQpZ4tK","properties":{"formattedCitation":"\\super[14]\\nosupersub{}","plainCitation":"[14]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":620,"uris":["/users/9394087/items/S2AB69TN"],"itemData":{"id":620,"type":"thesis","abstract":"近年來,在電動汽車、智能電網(wǎng)系統(tǒng)、航空航天等領(lǐng)域迫切需要大功率、高效率、緊湊的變流器,其中三電平PWM整流器以其開關(guān)損耗小、諧波含量低等優(yōu)點(diǎn)成為了研究的熱點(diǎn)。然而,由于大量使用開關(guān)器件,整流系統(tǒng)容易發(fā)生開關(guān)器件故障,這會導(dǎo)致系統(tǒng)降低運(yùn)行性能,甚至可能會損壞其他設(shè)備,導(dǎo)致災(zāi)難性的后續(xù)故障。因此,研究三電平整流器開關(guān)器件的容錯控制策略具有重大意義。首先以二極管箝位型三電平PWM整流器為研究對象,推導(dǎo)了其數(shù)學(xué)模型,闡述了雙閉環(huán)控制策略和空間矢量脈寬調(diào)制方法,接著分析了不同開關(guān)器件發(fā)生開路故障或短路故障后,整流器電路中電流流通路徑的變化。通過監(jiān)測箝位二極管電流、橋臂開關(guān)狀態(tài)、橋臂電壓電流的變化,可以快...","genre":"碩士","language":"zh-CN","note":"DOI:10.27245/ki.gnjsu.2021.000814","publisher":"南京師范大學(xué)","source":"CNKI","title":"三相三電平PWM整流器在典型故障下的容錯控制策略研究","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CMFD&dbname=CMFD202201&filename=1022407305.nh&v=","author":[{"family":"朱","given":"葉"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2021"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[14]。PWM調(diào)制技術(shù)可以用很多方式來實(shí)現(xiàn)，截至至今調(diào)制技術(shù)應(yīng)用較多的主要有兩種，一個(gè)是空間矢量脈寬（SVPWM）調(diào)制，另一種是基于載波脈寬調(diào)制。SVPWM這一概念最初起源于交流電機(jī)，當(dāng)三相正弦電壓給電機(jī)定子供電時(shí)，電機(jī)工作在理想狀態(tài)時(shí)，它的磁鏈的軌跡是圓形的，因此，可以利用逆變器在不同開關(guān)狀態(tài)下產(chǎn)生的實(shí)際磁鏈來獲得近似圓軌跡并產(chǎn)生PWM脈沖。目前專家對三電平空間矢量脈寬調(diào)制做了很多探究。截止目前，空間矢量脈寬調(diào)制主要有以下幾類：基于αβ坐標(biāo)系A(chǔ)DDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"ZnAr5zE2","properties":{"formattedCitation":"\\super[15]\\nosupersub{}","plainCitation":"[15]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":621,"uris":["/users/9394087/items/GZHKSSMV"],"itemData":{"id":621,"type":"article-journal","abstract":"三電平逆變器能夠提高并網(wǎng)電能質(zhì)量和減少濾波器的體積,故在新能源領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。由于準(zhǔn)PR控制基波頻率處增益有限,因此不會造成系統(tǒng)不穩(wěn)定,具有抵抗電網(wǎng)頻率波動的作用,因此本文采用準(zhǔn)PR實(shí)現(xiàn)電流控制。而且三電平逆變器存在中點(diǎn)電位不平衡問題。本文提出一種增加或者減少時(shí)間偏置方法減少中點(diǎn)電位震蕩。該時(shí)間偏置通過相電流以及小矢量、中矢量的作用時(shí)間決定。在此基礎(chǔ)上,提出了一種中點(diǎn)偏移的方法實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電位的平衡控制。該方法在不增加開關(guān)頻率的情況下實(shí)現(xiàn)了中點(diǎn)電位震蕩與偏移控制。通過仿真結(jié)果驗(yàn)證了所提算法的有效性。","container-title":"科技通報(bào)","DOI":"10.13774/ki.kjtb.2018.03.030","ISSN":"1001-7119","issue":"3","language":"zh-CN","page":"138-143","source":"CNKI","title":"三電平中點(diǎn)箝位并網(wǎng)逆變器中點(diǎn)震蕩與偏移控制研究","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2018&filename=KJTB201803030&v=","volume":"34","author":[{"family":"王","given":"瑩"},{"family":"司","given":"慧玲"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2018"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[15]、60o坐標(biāo)系A(chǔ)DDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"nEcbbeTO","properties":{"formattedCitation":"\\super[16]\\nosupersub{}","plainCitation":"[16]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":622,"uris":["/users/9394087/items/TUUAZAU3"],"itemData":{"id":622,"type":"article-journal","abstract":"對于二極管箝位型三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的分析,針對在傳統(tǒng)的直角坐標(biāo)系下SVPWM算法存在要進(jìn)行大量的三角函數(shù)運(yùn)算和扇區(qū)判斷,計(jì)算量大,以及中點(diǎn)電位不平衡等問題。本文闡述一種在60°坐標(biāo)系下三電平逆變器SVPWM實(shí)現(xiàn)方法,具體通過坐標(biāo)變換,坐標(biāo)旋轉(zhuǎn),簡化扇區(qū)判斷,在中點(diǎn)電位平衡中采用滯環(huán)控制和準(zhǔn)確控制相復(fù)合的控制策略,解決單獨(dú)控制的不足。通過MATLAB仿真結(jié)果表明,該方法可以完成三電平逆變,維持中點(diǎn)電位平衡,驗(yàn)證了方法的可行性。","container-title":"齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)","ISSN":"1007-984X","issue":"6","language":"zh-CN","note":"4citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"35-40","source":"CNKI","title":"60°坐標(biāo)系下三電平逆變器SVPWM控制方法研究","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2019&filename=QQHE201906009&v=","volume":"35","author":[{"family":"蘇","given":"鑫"},{"family":"郭","given":"興眾"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2019"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[16]、參考矢量分解法等。將SVPWM調(diào)制方式應(yīng)用于整流器的控制當(dāng)中，可以實(shí)現(xiàn)電流諧波小，電壓利用率高，容易控制等優(yōu)點(diǎn)。調(diào)節(jié)技術(shù)來源于兩級拓?fù)涞念惐?，控制簡單且技術(shù)成熟，因而得到廣泛的應(yīng)用。主流載波PWM調(diào)制方法有:選擇諧波消除PWMADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"1OxYXk6P","properties":{"formattedCitation":"\\super[17]\\nosupersub{}","plainCitation":"[17]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":623,"uris":["/users/9394087/items/UGMZDR55"],"itemData":{"id":623,"type":"article-journal","abstract":"特定諧波消除脈寬調(diào)制法作為多電平逆變器的常用調(diào)制手段,其難點(diǎn)在于開關(guān)角度的準(zhǔn)確求取。在分析傳統(tǒng)求解方法弊端的基礎(chǔ)上引入混沌蟻群智能算法,實(shí)現(xiàn)該調(diào)制算法開關(guān)角度的在線實(shí)時(shí)求取。并對混沌蟻群算法進(jìn)行優(yōu)化,通過引入懶螞蟻思想,有效防止算法停滯;同時(shí)利用變尺度混沌算法的搜索原理進(jìn)一步準(zhǔn)確地求取全局最優(yōu)解,保證開關(guān)角度的精度,減小線電壓諧波含量。并利用Matlab對該系統(tǒng)進(jìn)行仿真,結(jié)果顯示線電壓的畸變率小于傳統(tǒng)的SHEPWM方法,充分表明了該方法的有效性。","container-title":"化工自動化及儀表","ISSN":"1000-3932","issue":"8","language":"zh-CN","note":"6citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"617-620+656","source":"CNKI","title":"混沌蟻群算法在三電平逆變器SHEPWM策略中的應(yīng)用","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2018&filename=HGZD201808011&v=","volume":"45","author":[{"family":"付","given":"光杰"},{"family":"賈","given":"雨桐"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2018"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[17](SHPWM)、開關(guān)頻率最優(yōu)PWMADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"mXkfTsqY","properties":{"formattedCitation":"\\super[18]\\nosupersub{}","plainCitation":"[18]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":624,"uris":["/users/9394087/items/MPS33MB7"],"itemData":{"id":624,"type":"thesis","abstract":";隨著電力電子裝置的廣泛應(yīng)用,給電網(wǎng)注入了大量諧波及無功,造成了嚴(yán)重的電網(wǎng)“污染”,因此消除諧波污染并提高功率因數(shù)已成為電力電子技術(shù)的一個(gè)熱門研究方向。PWM整流器(VSR)具有功率因數(shù)高、電流畸變小、輸出電壓可調(diào)及能量可雙向流動等優(yōu)點(diǎn),受到了人們廣泛的關(guān)注。而多電平技術(shù)由于可以降低開關(guān)管的耐壓值、減小器件電壓應(yīng)力、優(yōu)化輸出波形、提高系統(tǒng)功率等級等明顯的優(yōu)勢,得到了飛速的發(fā)展。本文主要對單相和三相多電平變流器拓?fù)涿}寬調(diào)制方法(PWM)及其非線性控制方法進(jìn)行研究,為其在中高壓大功率場合的應(yīng)用提供研究基礎(chǔ)。\n;針對目前單相多電平逆變器大多采用載波調(diào)制方法,存在數(shù)字實(shí)現(xiàn)復(fù)雜,且不易...","genre":"博士","language":"zh-CN","note":"24citations(CNKI)[2022-5-22]","publisher":"華南理工大學(xué)","source":"CNKI","title":"多電平變換器脈寬調(diào)制及其非線性控制方法研究","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CDFD&dbname=CDFD0911&filename=2010229203.nh&v=","author":[{"family":"張","given":"志"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2010"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[18](SOPWM)、載波級聯(lián)PWMADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"GMwcG7Cc","properties":{"formattedCitation":"\\super[19]\\nosupersub{}","plainCitation":"[19]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":625,"uris":["/users/9394087/items/SM8F9M2I"],"itemData":{"id":625,"type":"thesis","abstract":"混合箝位多電平逆變器除了具有輸出THD值小、器件電壓應(yīng)力低和EMI低等優(yōu)點(diǎn),還實(shí)現(xiàn)了器件可靠箝位,直流母線電壓自平衡等功能。它采用兩種及以上的箝位器件混合在一起共同實(shí)現(xiàn)箝位功能,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制更復(fù)雜,因而拓?fù)浞治鲭y度增加,系統(tǒng)可靠性下降,三電平以上的拓?fù)涓侨绱恕Ｕ撐牡墓ぷ?就是基于以上幾點(diǎn),對混合箝位多電平逆變器分析和測試方法、載波PWM控制技術(shù)及器件的故障診斷等方面進(jìn)行了研究。首先,論文提出了拓?fù)浞纸夂烷_關(guān)模態(tài)組合的思想,為復(fù)雜多電平逆變器新拓?fù)涞姆治龊蜆?gòu)造提供了一條新的思路。論文運(yùn)用拓?fù)浞纸獾乃枷?構(gòu)造了一個(gè)將開關(guān)電容電路和懸浮電容四電平逆變器相結(jié)合的新拓?fù)?。該拓?fù)錈o需設(shè)計(jì)復(fù)雜的冗余開關(guān)...","genre":"博士","language":"zh-CN","note":"3citations(CNKI)[2022-5-22]","publisher":"浙江大學(xué)","source":"CNKI","title":"混合箝位多電平逆變器分析方法、載波PWM技術(shù)及故障診斷的研究","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CDFD&dbname=CDFDLAST2016&filename=1016047561.nh&v=","author":[{"family":"趙","given":"菁"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2012"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[19](亞諧波PWM)和載波移位PWM[19](次諧波PWM)和移相載波PWMADDINZOTERO_ITEMCSL_CITATION{"citationID":"X9cQCXaZ","properties":{"formattedCitation":"\\super[20]\\nosupersub{}","plainCitation":"[20]","noteIndex":0},"citationItems":[{"id":627,"uris":["/users/9394087/items/J7P3XIEE"],"itemData":{"id":627,"type":"article-journal","abstract":"近年來,多電平變換器成為高壓、大功率電力電子系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),而多電平脈寬調(diào)制PWM(pulsewidthmodulation)控制方法是多電平變換器研究領(lǐng)域的核心問題之一。首先,闡述了3種載波PWM控制方法,并根據(jù)不同的控制指標(biāo)介紹了各類優(yōu)化載波PWM控制方法;其次,介紹了傳統(tǒng)空間矢量脈寬調(diào)制SVPWM(spacevectorpulsewidthmodulation)算法,并根據(jù)算法優(yōu)化及控制指標(biāo)詳細(xì)介紹了不同坐標(biāo)變換下的SVPWM,著重闡述了虛擬SVPWM及在其基礎(chǔ)上衍生的各類優(yōu)化虛擬空間矢量PWM在中點(diǎn)電壓平衡控制中的應(yīng)用;最后,介紹了n電平任意段多電平SVPWM與...","container-title":"電源學(xué)報(bào)","DOI":"10.13234/j.issn.2095-2805.2021.4.45","ISSN":"2095-2805","issue":"4","language":"zh-CN","note":"1citations(CNKI)[2022-5-22]","page":"45-54","source":"CNKI","title":"多電平變換器PWM控制技術(shù)研究現(xiàn)狀綜述及最新進(jìn)展","URL":"/KCMS/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2021&filename=DYXB202104006&v=","volume":"19","author":[{"family":"朱","given":"宏"},{"family":"李","given":"永東"},{"family":"王","given":"奎"},{"family":"Attique","given":"QAMARMuhammad"},{"family":"徐","given":"曉娜"}],"accessed":{"date-parts":[["2022",5,22]]},"issued":{"date-parts":[["2021"]]}}}],"schema":"/citation-style-language/schema/raw/master/csl-citation.json"}[20](SPWM)。其中，對稱性好、算法簡單是PWM調(diào)制方法的優(yōu)點(diǎn)。因調(diào)制方法使用大量的正弦信號用作調(diào)制信號，又將PWM稱為SPWM。1.3本文所做工作（1）揭示單相三電平NPCPWM整流器的工作機(jī)制，并通過對開關(guān)函數(shù)進(jìn)行定義，搭建了對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。（2）分析了瞬態(tài)直接電流控制的原理和特性，對其進(jìn)行仿真比較和實(shí)驗(yàn)。并在其基礎(chǔ)上引入了重復(fù)控制思想。在本文本中通過并聯(lián)重復(fù)控制器和比例控制器，使得輸入電流的動態(tài)性能的大大提升，并減小了穩(wěn)定后的諧波含量。（3）探究了相關(guān)因素對不同開關(guān)狀態(tài)對中點(diǎn)電壓的影響，重點(diǎn)闡述了SVPWM調(diào)制的算法和原理。上述算法通過修正小矢量的作用時(shí)長來實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電壓的平衡，具有穩(wěn)定性好，動態(tài)特性強(qiáng)，抗干擾能力強(qiáng)和響應(yīng)速度迅速的特點(diǎn)；同時(shí)仿真對比試驗(yàn)驗(yàn)證了這種方法的有效性。

第2章單相三電平PWM整流器工作原理及系統(tǒng)分析2.1PWM整流器的工作原理整流器的目的是將交流電轉(zhuǎn)換到直流電。整流器歷經(jīng)不可控整流、相控整流的發(fā)展，直至如今的PWM整流。但相對于PWM整流，之前的整流器有著許多缺點(diǎn)：(1)晶閘管換相對網(wǎng)側(cè)電壓產(chǎn)生影響，同時(shí)電壓波形變化;(2)網(wǎng)側(cè)電流諧波較大，反饋到電網(wǎng)，會減小電能利用率;(3)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，相控系統(tǒng)的反饋速度較慢，系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)間會更久。所以隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步，PWM整流器應(yīng)運(yùn)而生，相較以往的變換器，PWM整流器能夠更好的對電能進(jìn)行利用，得以廣泛應(yīng)用。為了對其性能進(jìn)行進(jìn)一步的分析，以下將會對單相三電平PWM整流器的基本原理進(jìn)行分析。單相三電平PWM主電路如圖2-1所示，簡化后的電路圖如圖2-2所示圖2-1單相三電平PWM整流器主電路Sa1~Sa4、Sb1~Sb4功率開關(guān)器件IGBTR--交流側(cè)漏阻抗L--交流側(cè)漏感抗us交流側(cè)電壓is交流側(cè)電流uab整流器調(diào)制電壓