NPC三電平逆變器改進(jìn)控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-13 16:59
中性點(diǎn)箝位型(Neutral Point Clamped—NPC)三電平逆變器是由Nabae等人于1981年提出,相較于傳統(tǒng)兩電平逆變器,NPC三電平逆變器具有非常多的優(yōu)勢,在中高壓交流傳動(dòng)、柔性輸配電、光伏發(fā)電并網(wǎng)等領(lǐng)域具有非常好的應(yīng)用前景。但中點(diǎn)電位不平衡問題是NPC三電平逆變器一直以來研究的熱點(diǎn)問題。中點(diǎn)電位的不平衡會(huì)造成輸出電壓畸變、開關(guān)管上的電壓過高等諸多問題,因此必須采取措施保證NPC三電平逆變器的中點(diǎn)電位平衡。傳統(tǒng)的中點(diǎn)電位平衡方法主要分為硬件中點(diǎn)電位平衡方法以及軟件中點(diǎn)電位平衡方法,其中軟件中點(diǎn)電位平衡方法由于不需要增加額外的硬件設(shè)備、成本較低而且控制更加靈活,引起了學(xué)者的廣泛研究。傳統(tǒng)的軟件控制方法有最近三矢量法(NTV)和虛擬空間矢量法(VSVPWM)。NTV方法利用冗余小矢量對中點(diǎn)電位的控制作用平衡中點(diǎn)電位,有著原理清晰、計(jì)算簡單的優(yōu)點(diǎn),但系統(tǒng)在調(diào)制度較高、功率因數(shù)較低的情況下,無法平衡由中矢量引起的中點(diǎn)電位偏差,從而產(chǎn)生較大的中點(diǎn)電位低頻波動(dòng);而VSVPWM根據(jù)虛擬矢量合成的原理,利用不產(chǎn)生中點(diǎn)電位偏移的虛擬合成矢量代替中矢量,能從根本上消除了中矢量引起的中點(diǎn)電...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 中點(diǎn)電位平衡控制研究現(xiàn)狀
1.3 閉環(huán)控制策略研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要工作
2 中點(diǎn)箝位型(NPC)三電平逆變器
2.1 NPC三電平逆變器
2.1.1 NPC三電平逆變器工作原理
2.1.2 NPC三電平逆變器空間矢量分布
2.1.3 中點(diǎn)電位不平衡機(jī)理
2.2 最近三矢量法(NTV)
2.2.1 NTV原理
2.2.2 矢量中點(diǎn)電位作用能力分析
2.3 本章小結(jié)
3 改進(jìn)虛擬空間矢量法
3.1 虛擬空間矢量法(VSVPWM)
3.1.1 VSVPWM原理
3.1.2 VSVPWM和NTV仿真對比
3.2 改進(jìn)的VSVPWM
3.2.1 帶中點(diǎn)電位主動(dòng)控制的改進(jìn)VSVPWM
3.2.2 低調(diào)制度下降低開關(guān)頻率的改進(jìn)VSVPWM
3.3 本章小結(jié)
4 重復(fù)控制
4.1 重復(fù)控制的基本思想
4.2 重復(fù)控制器的結(jié)構(gòu)
4.3 重復(fù)控制器設(shè)計(jì)
4.3.1 三相逆變器數(shù)學(xué)模型
4.3.2 單相逆變器數(shù)學(xué)模型
4.3.3 補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
5 閉環(huán)系統(tǒng)仿真
5.1 改進(jìn)重復(fù)控制仿真
5.2 改進(jìn)VSVPWM閉環(huán)仿真
5.2.1 帶中點(diǎn)電位主動(dòng)控制的改進(jìn)VSVPWM閉環(huán)仿真
5.2.2 低調(diào)制度下降低開關(guān)頻率的改進(jìn)VSVPWM閉環(huán)仿真
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)SVPWM的三電平NPC逆變器中點(diǎn)電壓平衡的研究[J]. 許杭蓬,陳權(quán),李國麗,杜祥. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(04)
[2]三電平NPC逆變器改進(jìn)虛擬空間矢量調(diào)制策略[J]. 趙起問,李俊杰,姜建國. 電力電子技術(shù). 2018(12)
[3]基于雙環(huán)控制的單相三電平整流器SVPWM控制策略研究[J]. 武浩,李森. 通信電源技術(shù). 2018(09)
[4]三電平NPC逆變器的新型虛擬空間矢量調(diào)制策略研究[J]. 王倩,李潤秋,王燕,施榮,李寧. 電氣傳動(dòng). 2018(08)
[5]中點(diǎn)電位不平衡度反饋的三電平虛擬空間矢量調(diào)制方法[J]. 向超群,陳春陽,韓丁,成庶. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(03)
[6]一種三電平靜止無功發(fā)生器滯環(huán)SVPWM電流控制方法研究[J]. 李毅,何英杰,段文巖,劉進(jìn)軍. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[7]基于中點(diǎn)電流的三電平NPC逆變器電容電壓均衡控制分析[J]. 陳仲,許亞明,那顯龍. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(19)
[8]三電平ANPC逆變器中點(diǎn)電壓平衡和開關(guān)損耗減小的SVM控制策略[J]. 胡存剛,芮濤,馬大俊,王群京,羅方林. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[9]基于單周期控制的三相三電平PFC整流器中點(diǎn)電壓平衡方法[J]. 高鐵峰,仲宙宇,張森,趙劍鋒. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2016(07)
[10]基于載波實(shí)現(xiàn)的二極管鉗位型三電平逆變器虛擬空間矢量脈寬調(diào)制方法[J]. 姜衛(wèi)東,趙德勇,胡楊,潘俊. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(12)
博士論文
[1]基于雙調(diào)制波載波PWM策略的中點(diǎn)電位平衡問題研究[D]. 田凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]多電平二極管箝位型逆變器PWM控制方法及相關(guān)問題的研究[D]. 胡存剛.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[3]基于重復(fù)控制理論的逆變電源控制技術(shù)研究[D]. 陳宏.南京航空航天大學(xué) 2003
碩士論文
[1]單相全橋電壓源型逆變器重復(fù)控制方法研究[D]. 陳奇?zhèn)?湖南科技大學(xué) 2015
[2]多電平逆變器空間矢量調(diào)制策略及電容電壓平衡研究[D]. 趙得剛.蘭州理工大學(xué) 2014
[3]基于載波調(diào)制的二極管中點(diǎn)鉗位型三電平逆變器研究[D]. 張駿.華中科技大學(xué) 2014
[4]三電平NPC逆變器SVPWM控制策略及中點(diǎn)電位平衡研究[D]. 趙偉剛.河南科技大學(xué) 2013
[5]基于DSP的三電平NPC逆變器控制技術(shù)的研究[D]. 張林.太原理工大學(xué) 2012
[6]PWM逆變器重復(fù)控制策略的研究[D]. 楊秀云.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[7]三電平NPC逆變器PWM控制方法的研究[D]. 馮紀(jì)歸.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[8]三電平NPC逆變器中點(diǎn)電位波動(dòng)的研究[D]. 童鳴.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[9]一種新型三電平變頻器拓?fù)浼捌淇刂撇呗匝芯縖D]. 田凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3435048
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 中點(diǎn)電位平衡控制研究現(xiàn)狀
1.3 閉環(huán)控制策略研究現(xiàn)狀
1.4 本文的主要工作
2 中點(diǎn)箝位型(NPC)三電平逆變器
2.1 NPC三電平逆變器
2.1.1 NPC三電平逆變器工作原理
2.1.2 NPC三電平逆變器空間矢量分布
2.1.3 中點(diǎn)電位不平衡機(jī)理
2.2 最近三矢量法(NTV)
2.2.1 NTV原理
2.2.2 矢量中點(diǎn)電位作用能力分析
2.3 本章小結(jié)
3 改進(jìn)虛擬空間矢量法
3.1 虛擬空間矢量法(VSVPWM)
3.1.1 VSVPWM原理
3.1.2 VSVPWM和NTV仿真對比
3.2 改進(jìn)的VSVPWM
3.2.1 帶中點(diǎn)電位主動(dòng)控制的改進(jìn)VSVPWM
3.2.2 低調(diào)制度下降低開關(guān)頻率的改進(jìn)VSVPWM
3.3 本章小結(jié)
4 重復(fù)控制
4.1 重復(fù)控制的基本思想
4.2 重復(fù)控制器的結(jié)構(gòu)
4.3 重復(fù)控制器設(shè)計(jì)
4.3.1 三相逆變器數(shù)學(xué)模型
4.3.2 單相逆變器數(shù)學(xué)模型
4.3.3 補(bǔ)償器設(shè)計(jì)
4.4 本章小結(jié)
5 閉環(huán)系統(tǒng)仿真
5.1 改進(jìn)重復(fù)控制仿真
5.2 改進(jìn)VSVPWM閉環(huán)仿真
5.2.1 帶中點(diǎn)電位主動(dòng)控制的改進(jìn)VSVPWM閉環(huán)仿真
5.2.2 低調(diào)制度下降低開關(guān)頻率的改進(jìn)VSVPWM閉環(huán)仿真
5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于改進(jìn)SVPWM的三電平NPC逆變器中點(diǎn)電壓平衡的研究[J]. 許杭蓬,陳權(quán),李國麗,杜祥. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2019(04)
[2]三電平NPC逆變器改進(jìn)虛擬空間矢量調(diào)制策略[J]. 趙起問,李俊杰,姜建國. 電力電子技術(shù). 2018(12)
[3]基于雙環(huán)控制的單相三電平整流器SVPWM控制策略研究[J]. 武浩,李森. 通信電源技術(shù). 2018(09)
[4]三電平NPC逆變器的新型虛擬空間矢量調(diào)制策略研究[J]. 王倩,李潤秋,王燕,施榮,李寧. 電氣傳動(dòng). 2018(08)
[5]中點(diǎn)電位不平衡度反饋的三電平虛擬空間矢量調(diào)制方法[J]. 向超群,陳春陽,韓丁,成庶. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2018(03)
[6]一種三電平靜止無功發(fā)生器滯環(huán)SVPWM電流控制方法研究[J]. 李毅,何英杰,段文巖,劉進(jìn)軍. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2017(22)
[7]基于中點(diǎn)電流的三電平NPC逆變器電容電壓均衡控制分析[J]. 陳仲,許亞明,那顯龍. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(19)
[8]三電平ANPC逆變器中點(diǎn)電壓平衡和開關(guān)損耗減小的SVM控制策略[J]. 胡存剛,芮濤,馬大俊,王群京,羅方林. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[9]基于單周期控制的三相三電平PFC整流器中點(diǎn)電壓平衡方法[J]. 高鐵峰,仲宙宇,張森,趙劍鋒. 電力自動(dòng)化設(shè)備. 2016(07)
[10]基于載波實(shí)現(xiàn)的二極管鉗位型三電平逆變器虛擬空間矢量脈寬調(diào)制方法[J]. 姜衛(wèi)東,趙德勇,胡楊,潘俊. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2016(12)
博士論文
[1]基于雙調(diào)制波載波PWM策略的中點(diǎn)電位平衡問題研究[D]. 田凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[2]多電平二極管箝位型逆變器PWM控制方法及相關(guān)問題的研究[D]. 胡存剛.合肥工業(yè)大學(xué) 2008
[3]基于重復(fù)控制理論的逆變電源控制技術(shù)研究[D]. 陳宏.南京航空航天大學(xué) 2003
碩士論文
[1]單相全橋電壓源型逆變器重復(fù)控制方法研究[D]. 陳奇?zhèn)?湖南科技大學(xué) 2015
[2]多電平逆變器空間矢量調(diào)制策略及電容電壓平衡研究[D]. 趙得剛.蘭州理工大學(xué) 2014
[3]基于載波調(diào)制的二極管中點(diǎn)鉗位型三電平逆變器研究[D]. 張駿.華中科技大學(xué) 2014
[4]三電平NPC逆變器SVPWM控制策略及中點(diǎn)電位平衡研究[D]. 趙偉剛.河南科技大學(xué) 2013
[5]基于DSP的三電平NPC逆變器控制技術(shù)的研究[D]. 張林.太原理工大學(xué) 2012
[6]PWM逆變器重復(fù)控制策略的研究[D]. 楊秀云.浙江工業(yè)大學(xué) 2009
[7]三電平NPC逆變器PWM控制方法的研究[D]. 馮紀(jì)歸.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[8]三電平NPC逆變器中點(diǎn)電位波動(dòng)的研究[D]. 童鳴.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[9]一種新型三電平變頻器拓?fù)浼捌淇刂撇呗匝芯縖D]. 田凱.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3435048
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