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LCL型并网逆变器的自适应开关频率控制 预览
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作者 潘健 李坤 廖冬初 《华侨大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第2期226-231,共6页
针对光伏系统工作在低功率状态下LCL滤波器的滤波效果变差的问题,提出一种根据逆变器瞬时输出功率改变开关频率的控制策略.首先,分析LCL滤波器各参数的设计方法,采用单级光伏并网逆变结构,在基于电网电压定向的矢量控制(VOC)的基础上建... 针对光伏系统工作在低功率状态下LCL滤波器的滤波效果变差的问题,提出一种根据逆变器瞬时输出功率改变开关频率的控制策略.首先,分析LCL滤波器各参数的设计方法,采用单级光伏并网逆变结构,在基于电网电压定向的矢量控制(VOC)的基础上建立频率控制环,以确定当前功率状态下开关管的最佳开关频率.其次,分析频率环中功率鉴定器、频率鉴定器和频率滞环比较器的设计方法.最后,通过实验对比传统固定开关频率控制和自适应开关频率控制的并网电流波形.实验结果表明:该自适应开关频率控制方法能降低并网电流畸变率,有效改善并网电能质量,控制策略具有可行性和有效性. 展开更多
关键词 光伏并网 逆变器 开关频率 LCL滤波器 频率 电能质量
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单相逆变器的新型混合软开关电流控制策略
2
作者 徐乃珺 张德华 《电工技术》 2019年第5期8-12,共5页
零电压软开关的控制模式可使逆变器的转换效率提高,但在传统的边界电流零电压控制方法下,由于边带宽度快速变化,调制会使开关管的导通损耗和电感磁芯损耗增大。为了提升逆变器的工作效率并缩小开关管开关频率的变化范围,提出一种新型混... 零电压软开关的控制模式可使逆变器的转换效率提高,但在传统的边界电流零电压控制方法下,由于边带宽度快速变化,调制会使开关管的导通损耗和电感磁芯损耗增大。为了提升逆变器的工作效率并缩小开关管开关频率的变化范围,提出一种新型混合软开关电流控制模式,使开关管通过在零电流和零电压的混合软开关环境中工作来进一步提高逆变器的转换效率。搭建了一个全桥逆变器硬件试验平台,采用全数字电流控制的方式对所提新型控制方法进行验证。试验结果证明,该电流调制策略可使逆变器的工作效率较传统的控制策略进一步提高,开关管开关频率范围缩小,电感通态电流值减小。 展开更多
关键词 边界电流控制模式 零电压 零电流 单相全桥逆变器 开关频率
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AC/DC变换器模型预测低频控制策略 预览
3
作者 杨兴武 王孟结 +1 位作者 周荣成 周彬 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第3期117-119,共3页
针对传统的模型预测控制(MPC)方法因零矢量的使用而导致共模电压较大、开关频率较高等问题,在弃用零矢量的基础上,提出一种基于AC/DC变换器的模型预测低频控制方法,通过设计指标函数,控制电流快速跟踪并降低平均开关频率实现多目标优化... 针对传统的模型预测控制(MPC)方法因零矢量的使用而导致共模电压较大、开关频率较高等问题,在弃用零矢量的基础上,提出一种基于AC/DC变换器的模型预测低频控制方法,通过设计指标函数,控制电流快速跟踪并降低平均开关频率实现多目标优化控制。将开关状态变换次数作为最优矢量选择的一个标准,在确保电流控制精度的同时保持开关状态少量变化。该方法可降低功率变换开关损耗、提高整流器的工作效率。实验结果验证了所提方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 变换器 模型预测控制 开关频率
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大功率防爆永磁同步电动机多目标优化预测控制 预览
4
作者 何媛媛 谷明月 刘艳 《工矿自动化》 北大核心 2019年第3期82-89,共8页
针对基于赋权法的传统多目标预测控制方法无法有效处理目标矛盾及权值系数设计复杂的问题,提出了一种基于两层结构相容框架的大功率防爆永磁同步电动机多目标优化预测控制方法。将d轴电流跟踪、q轴电流跟踪与中点电位平衡划分为相容优化... 针对基于赋权法的传统多目标预测控制方法无法有效处理目标矛盾及权值系数设计复杂的问题,提出了一种基于两层结构相容框架的大功率防爆永磁同步电动机多目标优化预测控制方法。将d轴电流跟踪、q轴电流跟踪与中点电位平衡划分为相容优化层,通过引入界限区间,有效实现了3个目标的相容控制;将开关损耗划分为最优优化层,提出了一种基于外拓法的开关频率衡量方法,通过对多个控制周期的开关次数的近似衡量,有效减小了系统的平均开关频率。仿真结果表明,所提方法能够实现电流指令跟踪与中点电位的相容控制,并能有效减小系统平均开关频率。 展开更多
关键词 大功率防爆永磁同步电动机 多目标优化 预测控制 两层结构相容框架 开关频率 外拓法
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基于模型预测控制的防爆变频器低损耗控制 预览
5
作者 曹晓冬 杨世海 +1 位作者 纪峰 叶宗彬 《工矿自动化》 北大核心 2019年第2期85-90,共6页
针对传统矢量控制方法难以对防爆变频器进行主动式热量管理的问题,提出一种基于模型预测控制的防爆变频器低损耗控制方法。建立了防爆变频器热损耗模型,对功率器件导通损耗和开关损耗进行推导分析,指出低损耗控制的关键是降低开关频率;... 针对传统矢量控制方法难以对防爆变频器进行主动式热量管理的问题,提出一种基于模型预测控制的防爆变频器低损耗控制方法。建立了防爆变频器热损耗模型,对功率器件导通损耗和开关损耗进行推导分析,指出低损耗控制的关键是降低开关频率;基于模型预测控制系统框架,设计了适用于防爆变频器低损耗控制需求的高精度预测模型,进而基于考虑损耗特征的价值函数完成滚动优化计算;基于1 140V/2MW防爆变频测试样机对所提方法进行实验分析与验证,结果表明:该方法可实现约束条件下防爆变频器多目标优化问题,合理配置多个优化目标权值系数,在满足防爆变频器动稳态性能要求的情况下,有效降低系统整体损耗。 展开更多
关键词 防爆变频器 低损耗控制 模型预测控制 热损耗 开关频率
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MMC子模块优化均压策略的研究
6
作者 朱龙臻 易映萍 《电子测量技术》 2018年第1期49-53,共5页
模块化多电平换流器(MMC)是一种应用于高电压、大功率场合的新型电压源换流器。对于高电平数的MMC,一般采用最近电平逼近调制策略和传统电容电压均压策略,在调制过程中子模块投切频率较高。针对这种情况,介绍了一种引入保持因子的优... 模块化多电平换流器(MMC)是一种应用于高电压、大功率场合的新型电压源换流器。对于高电平数的MMC,一般采用最近电平逼近调制策略和传统电容电压均压策略,在调制过程中子模块投切频率较高。针对这种情况,介绍了一种引入保持因子的优化均压策略,在完成子模块电容电压均衡控制的前提下,该策略可以有效地降低子模块的投切频率。进一步研究了保持因子的引入对输电系统和子模块电容电压的影响,并提出了一种选择保持因子的方案,通过仿真验证了方案的可行性和有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 开关频率 开关损耗 保持因子
基于电压空间矢量的类正弦滞环电流控制策略
7
作者 赵红雁 李艳 +3 位作者 杜吉飞 郑琼林 李丹勇 石璞 《电网技术》 CSCD 北大核心 2018年第2期628-636,共9页
滞环电流控制(hysteresis current control,HCC)是一种传统的电流控制方法,其实现简单、鲁棒性好、动态响应快。但当应用到三相系统时,由于三相间的耦合,会存在电流谐波大、开关频率过高等缺点。该文首先回顾了近年来为解决传统滞环... 滞环电流控制(hysteresis current control,HCC)是一种传统的电流控制方法,其实现简单、鲁棒性好、动态响应快。但当应用到三相系统时,由于三相间的耦合,会存在电流谐波大、开关频率过高等缺点。该文首先回顾了近年来为解决传统滞环控制自身问题而提出的一种改进的基于空间矢量的滞环电流控制(improved space vector-based HCC,ISV-HCC)方法的优缺点,然后提出了一种新型的基于电压空间矢量的类正弦滞环电流控制方法。该方法参考了空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)调制中的电压矢量概念,根据系统参数给定上下两滞环带,且当三相电流误差均在规定的滞环内时,采用零电压矢量开关模式,而当电流误差超出规定的滞环带时,则按照指定的逻辑对三相开关进行控制。最后,通过与传统HCC及ISV-HCC进行并网仿真与实验对比,证明该文所提出的方法具有更低的电流谐波及更小的开关频率,整体上具有更优的控制性能。 展开更多
关键词 滞环电流控制 三相系统 电流谐波 电压矢量 开关频率 开关模式
一种基于锁相环的COT开关频率锁定技术
8
作者 辛杨立 赵倬毅 +4 位作者 王卓 程政 贾丽伟 明鑫 张波 《半导体技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期496-503,528共9页
提出了一种可以在宽频范围内控制恒定导通时间(COT)电流模环路开关频率的锁相环(PLL)电路。电路采用经典电荷泵锁相结构,针对传统COT锁频方案中瞬态频率锁定速度和频率锁定精度性能无法兼顾的问题,通过一个由三极管构成的电流乘法... 提出了一种可以在宽频范围内控制恒定导通时间(COT)电流模环路开关频率的锁相环(PLL)电路。电路采用经典电荷泵锁相结构,针对传统COT锁频方案中瞬态频率锁定速度和频率锁定精度性能无法兼顾的问题,通过一个由三极管构成的电流乘法计算单元引入PLL控制和输入电压前馈信息改变计时电容的充电电流,控制开关频率,保证了电路的锁频速度和精度。此外,锁相环的环路参数在宽电压变化范围内不发生变化,简化了频率补偿网络的设计。采用0.25μm 60 V双极型-CMOS-DMOS(BCD)工艺对电路进行了仿真和流片,芯片面积为2.83 mm2。结果表明,该电路在200 kHz1.8 MHz的开关频率内均可以实现良好的频率锁定功能,开关频率的波动幅度小于0.2 kHz,验证了设计的正确性。 展开更多
关键词 恒定导通时间(COT) 锁相环(PLL) 开关电源 开关频率 电流模
同步降压型Silent Switcher 2 LT8650S 预览
9
《今日电子》 2018年第9期40-46,共7页
L T8650S是一款双通道4A、42V输入同步降压型开关稳压器。其独特的Silent Switcher 2架构使用了4个内部输入电容器,以及两个内部B S T和单个INTVCC电容器,以最大限度减小热环路面积。L T8650S同步整流在2M H z开关频率提供高达94.6%的... L T8650S是一款双通道4A、42V输入同步降压型开关稳压器。其独特的Silent Switcher 2架构使用了4个内部输入电容器,以及两个内部B S T和单个INTVCC电容器,以最大限度减小热环路面积。L T8650S同步整流在2M H z开关频率提供高达94.6%的效率。其3~42V的输入电压范围非常适合汽车和工业应用。内部高效率开关可向低至0.8V的输出电压同时提供高达4A的连续输出电流和在任一个通道上提供高至6A的峰值负载。 展开更多
关键词 同步整流 降压型 开关稳压器 开关频率 工业应用 电压范围 输出电流 输出电压
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MMC-HVDC系统的低频模型预测控制方法 预览
10
作者 张开宇 冯煜尧 +1 位作者 崔勇 杨兴武 《中国电力》 CSCD 北大核心 2018年第12期42-47,131共7页
由于模型预测控制(model predictive control,MPC)具有原理简单、可同时实现多目标控制等优点,在模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)中应用越来越多,但传统模型预测控制存在计算量大、换流器开关频率高等问题.... 由于模型预测控制(model predictive control,MPC)具有原理简单、可同时实现多目标控制等优点,在模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)中应用越来越多,但传统模型预测控制存在计算量大、换流器开关频率高等问题.提出一种改进的模型预测控制方法,首先利用交流电流指标函数寻找最优开关状态组合,其次根据相邻时刻上子桥臂投入模块数目的变化,对开关状态组合进行优化,最后设计一个综合指标函数同时完成子模块电容电压平衡控制与环流抑制.该方法大幅减少了寻优过程的计算量,且降低了换流器的平均开关频率,减小了系统损耗,适合应用于 MMC 系统.基于 MATLAB 平台搭建了11 电平三相MMC-HVDC仿真系统,仿真结果验证了所提方法的有效性和正确性. 展开更多
关键词 高压直流输电 模型预测控制 开关状态 MMC 开关频率
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永磁同步电机三矢量低开关频率模型预测控制研究 预览
11
作者 姚骏 刘瑞阔 尹潇 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第13期2935-2945,共11页
针对工作在低载波比条件下的永磁同步电机驱动控制系统电流环性能恶化的问题,首先分析永磁同步电机单矢量模型预测控制的原理,并由此扩展得到永磁同步电机三矢量模型预测控制策略。进一步利用模型预测控制可以处理多个控制目标和系统约... 针对工作在低载波比条件下的永磁同步电机驱动控制系统电流环性能恶化的问题,首先分析永磁同步电机单矢量模型预测控制的原理,并由此扩展得到永磁同步电机三矢量模型预测控制策略。进一步利用模型预测控制可以处理多个控制目标和系统约束的特点,将降低变换器开关频率考虑进控制策略中,提出三矢量低开关频率模型预测控制策略。所提控制策略在有效降低变换器开关频率的同时,可获得比传统矢量控制电流环更好的静态性能和相同的动态性能。最后,通过仿真和实验对基于传统矢量控制策略和该文所提控制策略的永磁同步电机驱动系统进行了相应的对比仿真分析和实验,证明了该文所提控制策略相对传统矢量控制策略的优越性,验证了其可行性和正确性。 展开更多
关键词 永磁同步电机 矢量控制 低载波比 模型预测控制 开关频率
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复合电源系统双向DC/DC变换器拓扑研究
12
作者 孙宝文 张波 《电子测量技术》 2018年第15期5-10,共6页
双向DC/DC变换器是复合电源系统中非常重要的组成部分之一,尤其在车载复合电源系统大功率变换工况下,双向DC/DC变换器开关频率高、损耗以及拓扑控制更为复杂。针对这一缺陷,结合复合电源系统能量管理策略,提出一种面向复合电源系统应用... 双向DC/DC变换器是复合电源系统中非常重要的组成部分之一,尤其在车载复合电源系统大功率变换工况下,双向DC/DC变换器开关频率高、损耗以及拓扑控制更为复杂。针对这一缺陷,结合复合电源系统能量管理策略,提出一种面向复合电源系统应用的四象限能量双向流动的DC/DC变换器拓扑结构,搭建了以四象限拓扑结构为导向的复合电源系统双向DC/DC变换器实验环境,实验结果表明,该拓扑结构损耗小,能够实现冗余控制,提高了系统的可行性及能量转换效率。 展开更多
关键词 双向DC/DC变换器 复合电源系统 开关频率 主动全桥 冗余控制
适用于混合PWM调制的MMC子模块改进均压控制 预览
13
作者 熊妮 曹以龙 +1 位作者 任阳 江友华 《成都工业学院学报》 2018年第1期20-26,共7页
模块化多电平逆变器在混合PWM调制方式下,为解决传统降频方式导致的某些子模块长期处于PWM状态,造成子模块间开关频率不均,以致影响器件寿命等问题,提出一种基于保持因子的子模块电容电压改进控制方法。分析了引入保持因子后各子模块的... 模块化多电平逆变器在混合PWM调制方式下,为解决传统降频方式导致的某些子模块长期处于PWM状态,造成子模块间开关频率不均,以致影响器件寿命等问题,提出一种基于保持因子的子模块电容电压改进控制方法。分析了引入保持因子后各子模块的状态转换过程,及产生子模块间频率不均衡的原因,确定了各状态子模块保持因子的取值要求。仿真结果验证了该改进均压方法的有效性,与传统均压控制相比,该方法能显著降低并且均衡各子模块的开关频率。 展开更多
关键词 模块化多电平 混合PWM调制 保持因子 开关频率 均压策略
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模块化多电平换流器的分频均压控制策略
14
作者 郝亮亮 张静 +1 位作者 黄银华 熊飞 《电力自动化设备》 CSCD 北大核心 2018年第6期195-200,223共7页
随着模块化多电平换流器(MMC)子模块个数的增多,传统基于排序的均压方法存在开关频率偏高和排序计算量偏大的问题。为此提出了分频均压控制策略,使电容电压排序频率远小于触发控制频率,并从理论上给出了此控制策略的排序频率选取方法... 随着模块化多电平换流器(MMC)子模块个数的增多,传统基于排序的均压方法存在开关频率偏高和排序计算量偏大的问题。为此提出了分频均压控制策略,使电容电压排序频率远小于触发控制频率,并从理论上给出了此控制策略的排序频率选取方法。通过厦门柔性直流输电示范工程的电磁暂态仿真算例验证了所提出的分频均压控制策略在一定范围内减小排序频率时,可以在满足MMC的运行性能及安全性的前提下,明显减小开关频率和减轻排序计算负担。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 分频控制 开关频率 电压均衡控制
使用SiC开关的两电平和三电平逆变器损耗与效率分析 预览
15
作者 程向文 黄辉 +3 位作者 李钙 余泓圻 王庆斌 陈岭辉 《广东电力》 2018年第1期99-105,共7页
针对使用碳化硅的两电平和三电平逆变器,首先阐述了逆变器的损耗组成及碳化硅材料的MOSFET和二极管的损耗计算方法;进而分析了两电平和三电平逆变器的导通规律及损耗计算方法;最后结合工程实际应用,从开关损耗、导通损耗、效率等方面对... 针对使用碳化硅的两电平和三电平逆变器,首先阐述了逆变器的损耗组成及碳化硅材料的MOSFET和二极管的损耗计算方法;进而分析了两电平和三电平逆变器的导通规律及损耗计算方法;最后结合工程实际应用,从开关损耗、导通损耗、效率等方面对两电平和三电平逆变器进行比较.所得结论为两电平的导通损耗小,而三电平的开关损耗小,在开关频率较高的场合下三电平逆变器比两电平逆变器的总损耗小、效率高. 展开更多
关键词 逆变器 损耗 开关频率 两电平 三电平
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基于MPC的MMC-HVDC子模块均压控制策略 预览
16
作者 张明光 李波 《电气自动化》 2018年第5期66-69,共4页
模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)具有效率高、谐波小、模块化设计和易级联等优点,在高压大容量电能变换领域得到了广泛应用。为提高基于模块化多电平换流器的直流输电系统(MMC-HVDC)运行的动态响应速度,提出... 模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)具有效率高、谐波小、模块化设计和易级联等优点,在高压大容量电能变换领域得到了广泛应用。为提高基于模块化多电平换流器的直流输电系统(MMC-HVDC)运行的动态响应速度,提出了一种基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)与改进的子模块均压控制策略相结合的方法,通过预测模型、反馈校正和滚动优化得到最优的电压控制量,克服了传统的内环电流控制器与外环控制器中PI参数整定困难和动态响应慢的问题。最后,在PSCAD-EMTDC软件平台搭建了21电平的MMC-HVDC系统仿真模型。仿真结果验证了控制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 模型预测 MMC-HVDC 开关频率 子模块均压 滚动优化 排序算法
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基于LLCL型并网逆变器控制策略研究 预览
17
作者 柳鑫 祁承超 +1 位作者 贺根华 王栋 《电子世界》 2018年第24期13-15,共3页
LLCL滤波器因其在滤波电容上串联一个电感可以使其在开关频率处形成串联谐振,从而抑制开关频率处的谐波,且串联电感可以有效减少总电感的值,然而LLCL滤波器存在谐振尖峰,为此提出一种在LLCL滤波器串联电感上并联阻尼电阻的无源阻尼控制... LLCL滤波器因其在滤波电容上串联一个电感可以使其在开关频率处形成串联谐振,从而抑制开关频率处的谐波,且串联电感可以有效减少总电感的值,然而LLCL滤波器存在谐振尖峰,为此提出一种在LLCL滤波器串联电感上并联阻尼电阻的无源阻尼控制策略,该策略不但抑制了谐振尖峰,且能实现低谐波并网。最后,通过Matlab/Simulink仿真验证了该策略的可行性。 展开更多
关键词 并网逆变器 控制策略 MATLAB/SIMULINK CL型 LCL滤波器 串联谐振 串联电感 开关频率
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用PLA51平面变压器设计增强功率密度和效率
18
作者 Sebastien Marchio 《磁性元件与电源》 2018年第6期139-142,151共5页
1总体定义如今,随着电动汽车和可再生能源等新技术的出现,开发电力转换器的需求迅速增长。设计师正在寻求更高的功率密度和效率,以及更小的尺寸和更轻的重量。开关频率的提高适合于实现这一目标,但是会导致其他限制,需要在设计磁... 1总体定义如今,随着电动汽车和可再生能源等新技术的出现,开发电力转换器的需求迅速增长。设计师正在寻求更高的功率密度和效率,以及更小的尺寸和更轻的重量。开关频率的提高适合于实现这一目标,但是会导致其他限制,需要在设计磁性元件时进行管理,例如接近和趋肤效应。磁性元件面临的主要挑战是尽量减少功率损耗并改善热管理。 展开更多
关键词 变压器设计 功率密度 平面 磁性元件 可再生能源 电动汽车 开关频率 趋肤效应
新型磁性材料和磁芯类型在电源转换器与滤波器中的应用
19
作者 鲁思慧 《磁性元件与电源》 2018年第4期145-151,154共8页
本文将针对应用新型磁性材料和磁芯类型构建出的电感元件以满足电源转换器与滤波器高性能要求的问题作研讨分析。
关键词 磁性材料 开关频率 转换器 铁氧体 阻抗
模块化多电平换流器子模块分组排序调制策略
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作者 李国庆 王威儒 +2 位作者 辛业春 王朝斌 江守其 《高电压技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期2107-2114,共8页
针对高压大容量模块化多电平换流器调制及子模块投切问题,提出了降低子模块电容电压排序运算量的分组排序调制方法。以电容电压排序运算量最优为目标,确定换流器桥臂子模块的最优分组数量;建立分组后的子模块电容电压矩阵,并对其进行组... 针对高压大容量模块化多电平换流器调制及子模块投切问题,提出了降低子模块电容电压排序运算量的分组排序调制方法。以电容电压排序运算量最优为目标,确定换流器桥臂子模块的最优分组数量;建立分组后的子模块电容电压矩阵,并对其进行组内纵向排序、组间横向排序,形成以子模块电容电压为序的子模块矩阵;每个控制周期,根据桥臂电流参数,按照子模块电压升高或降低方向,进行子模块投入、切除控制。同时引入子模块电容电压偏差控制,以防止电容电压偏差过大并降低功率器件开关频率。通过101电平柔性直流输电系统数字实时仿真,以及37电平的柔性直流输电系统物理动态仿真,得出提出的均压控制策略可以明显降低排序的运算量以及子模块的开关频率,并能保证子模块电容电压波动量维持在额定值的-5%-5%以内。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 分组排序 最优分组数量 子模块矩阵 电压均衡 开关频率
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