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一种组合换流器内部直流电压均衡控制方法 预览
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作者 宣佳卓 王先为 +2 位作者 刘启建 吴金龙 姚为正 《智慧电力》 北大核心 2019年第1期6-12,共7页
模块化多电平换流器(MMC)适用于高压大容量柔性直流输电系统,采用基于MMC的组合换流器拓扑是提升直流输电电压等级和容量的有效手段之一。首先,分析了组合换流器的拓扑和稳态基本控制策略,以及系统直流电压扰动时各换流单元的能量和电... 模块化多电平换流器(MMC)适用于高压大容量柔性直流输电系统,采用基于MMC的组合换流器拓扑是提升直流输电电压等级和容量的有效手段之一。首先,分析了组合换流器的拓扑和稳态基本控制策略,以及系统直流电压扰动时各换流单元的能量和电压变化趋势,指出其稳态运行时存在串联换流单元电压不均衡问题;然后,提出在定功率站附加电压均衡控制策略,即在有功控制通道上叠加一个均压控制量,以实现换流器内部直流电压的均衡控制和功率均分。最后,在PSCAD/EMTDC环境下搭建基于MMC换流单元的组合换流器双端直流系统仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 组合换流器 基本换流单元 电压均衡控制
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基于无源性理论的MMC电容电压观测器设计
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作者 夏超英 李晶 于佳丽 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期1795-1801,共7页
模块化多电平变换器(modular multilevel converters,MMC)因其结构上的诸多优点适用于高压大功率工况。在应用中,电容电压的控制一直是MMC控制的重点,测量电容电压对于系统的安全运行很有必要。随着电压和功率等级的升高,桥臂子模块和... 模块化多电平变换器(modular multilevel converters,MMC)因其结构上的诸多优点适用于高压大功率工况。在应用中,电容电压的控制一直是MMC控制的重点,测量电容电压对于系统的安全运行很有必要。随着电压和功率等级的升高,桥臂子模块和传感器数量增加,使系统复杂性提高,成本增加。为了减少传感器数量,根据无源性理论和持续充分激励条件设计MMC降维观测器,通过测量MMC的桥臂电流和桥臂级联子模块总电压,结合模块开关信号,对每个子模块电容电压进行估计,将观测器得到的电容电压估计值用于MMC系统设计,并在Simulink中进行仿真验证。仿真结果表明观测器具有良好的鲁棒性和准确性。 展开更多
关键词 模块化多电平变换器 电容电压观测器 电压均衡控制 无源性理论 持续充分激励
模块化多电平换流器的分频均压控制策略 被引量:2
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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
基于比例积分谐振的微网逆变器电压均衡控制策略研究 预览
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作者 张梦帆 傅明月 陈新 《电源学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期86-94,共9页
对于工作在离网模式下的微网逆变器,在可能会出现的负载不对称或者单相负载运行场合,采用传统的电压电流双闭环控制方法会导致输出电压严重不平衡,从而危害供电设备以及整个系统。基于分裂电容式的三相四线逆变器系统,针对逆变器在... 对于工作在离网模式下的微网逆变器,在可能会出现的负载不对称或者单相负载运行场合,采用传统的电压电流双闭环控制方法会导致输出电压严重不平衡,从而危害供电设备以及整个系统。基于分裂电容式的三相四线逆变器系统,针对逆变器在离网模式下带不平衡负载运行的问题,建立相关数学模型分析抑制不平衡问题,分析传统比例积分控制的缺陷,并在此基础上采用正负序分离独立控制和比例积分准谐振控制策略。同时针对微电网运行状态平滑切换的要求,给出一种基于间接电流控制策略的平滑切换控制策略。仿真结果证明该控制策略的正确性。最后在微电网逆变器实验平台上通过实验验证了该方案的实用性和可行性。 展开更多
关键词 负载不对称 电压均衡控制 正负序分离 准谐振控制 微网逆变器 间接电流控制
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适用于高压大容量MMC-HVDC系统的改进低开关频率均压控制策略 被引量:6
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作者 罗永捷 李耀华 +4 位作者 李子欣 高范强 王平 赵聪 徐罗那 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期1341-1350,共10页
模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)应用于柔性高压直流输电(voltage sourced converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)系统时,具有功率模块数量多、桥臂电流大等特性,导致换流阀开关损耗高、开... 模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)应用于柔性高压直流输电(voltage sourced converter based high voltage direct current,VSC-HVDC)系统时,具有功率模块数量多、桥臂电流大等特性,导致换流阀开关损耗高、开关器件散热困难。传统排序均压算法功率模块投切为随机过程,开关频率很高,难以满足实际工程需求。首先分析MMC功率模块的充放电规律,分析功率模块投切对电容电压均衡控制的影响机理;在此基础上,推导传统电压排序均压算法的开关频率上下限解析式。对现有的一种固定功率模块轮换数的低开关频率均压算法,分析开关频率和均压效果的优缺点。然后,通过推导功率模块轮换数与均压特性的关系式,提出一种改进的低开关频率均压策略。该策略在开关频率下限解析式的基础上,通过闭环控制每个控制周期功率模块轮换个数,实现MMC均压特性和开关频率的优化控制。最后,利用±350 k V 1000MW MMC-HVDC系统实时硬件在环(real-time hrdware in the loop,HIL)仿真测试系统,对两种低开关频率均压策略进行对比验证。 展开更多
关键词 高压直流输电 模块化多电平换流器 电压均衡控制 开关频率 闭环控制
链式APF的功率平衡机理和控制策略研究 预览 被引量:1
6
作者 徐琳 林瑞星 +1 位作者 陈长清 戴炜 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2017年第3期58-60,共3页
研究了链式有源电力滤波器(APF)各H桥之间的功率平衡机理,采用相量法分析了各H桥直流母线电压与逆变器交流侧输出电压的相互影响机理。设计了基于直流母线平均有功功率调节和有功偏差调节相结合的直流母线电压控制策略,通过仿真验... 研究了链式有源电力滤波器(APF)各H桥之间的功率平衡机理,采用相量法分析了各H桥直流母线电压与逆变器交流侧输出电压的相互影响机理。设计了基于直流母线平均有功功率调节和有功偏差调节相结合的直流母线电压控制策略,通过仿真验证了直流母线电压均衡控制策略的有效性。动态模拟实验表明,链式APF对于无功和谐波负载均具有良好的补偿精度和动态响应速度,实现了各H桥直流母线电压的自均衡控制。 展开更多
关键词 有源电力滤波器 功率平衡 电压均衡控制
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MMC模块电容电压波动分析与均衡控制研究 预览 被引量:5
7
作者 谭喜堂 张红梅 +1 位作者 朱琴跃 陈江斌 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2016年第1期1-4,共4页
针对模块化多电平变流器(MMC)各子模块(SM)电容电压不平衡问题,对载波移相调制(CPSM)下相应SM电容电压均衡控制策略进行了研究。首先介绍了MMC的拓扑结构,分析了其工作原理;其次为分析MMC SM电容电压的波动和内部环流的基本成分,... 针对模块化多电平变流器(MMC)各子模块(SM)电容电压不平衡问题,对载波移相调制(CPSM)下相应SM电容电压均衡控制策略进行了研究。首先介绍了MMC的拓扑结构,分析了其工作原理;其次为分析MMC SM电容电压的波动和内部环流的基本成分,以双载波移相调制策略为出发点,对电容电压波动和环流进行了数学分析;在此基础上将SM电容电压和上下桥臂电流作为反馈信号,提出了电容均衡控制策略;最后通过仿真建模和实验室环境下搭建的小功率单相MMC实验系统,验证了所提控制策略的正确性和有效性。 展开更多
关键词 变流器 载波移相调制 电压均衡控制
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牵引变流器优化控制仿真研究 预览 被引量:2
8
作者 谭喜堂 成林坤 +1 位作者 朱琴跃 张红梅 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第2期188-193,共6页
在电力机车牵引变流器优化控制的研究中,动车组牵引变流器是动车组完成电能转换和传递的关键部件,性能好坏直接关系到动车组能否安全可靠运行。针对CRH2A型牵引变流器输出电压变化率大、谐波含量高等问题,对多电平技术在牵引变流器中的... 在电力机车牵引变流器优化控制的研究中,动车组牵引变流器是动车组完成电能转换和传递的关键部件,性能好坏直接关系到动车组能否安全可靠运行。针对CRH2A型牵引变流器输出电压变化率大、谐波含量高等问题,对多电平技术在牵引变流器中的应用进行了研究。首先分析了二极管箝位型五电平变流器(DCMLC)和模块化五电平变流器(M2LC)的工作原理及控制策略,分别构建了牵引变流器的优化模型;并根据CRH2A型牵引变流器主电路实际设计参数应用Matlab仿真软件对五电平DCMLC和M2LC分别进行了建模和仿真,比较和分析了牵引变流器中不同逆变器电路拓扑结构及其对应的控制策略对系统输入输出性能的影响。仿真结果初步验证了两种优化模型对CRH2A型牵引变流器性能的改善效果。 展开更多
关键词 牵引变流器 多电平技术 正弦脉宽调制 载波移相脉宽调制 电压均衡控制 输入输出性能分析
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新型MMC电容电压均衡控制策略研究 预览 被引量:1
9
作者 王亮 孙守娟 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期77-80,共4页
在模块化多电平变换器(MMc)中,大量悬浮电容的电压平衡控制是保证系统稳定可靠工作的前提条件。提出了基于载波层叠(CD)PWM技术的选择性循环虚拟映射(VLM)电压平衡控制策略,以解决传统CD—PWM技术中MMC子模块开关频率不一致的... 在模块化多电平变换器(MMc)中,大量悬浮电容的电压平衡控制是保证系统稳定可靠工作的前提条件。提出了基于载波层叠(CD)PWM技术的选择性循环虚拟映射(VLM)电压平衡控制策略,以解决传统CD—PWM技术中MMC子模块开关频率不一致的问题;建立虚拟子模块与实际子模块之间的选择性VLM关系,无需所有子模块排序操作。实验结果表明,采用所提出的电压均衡控制策略能在较低开关频率下,实现了MMC各功率单元间有功能量的平均分配和直流电容电压的均衡。 展开更多
关键词 变换器 电压均衡控制 载波层叠 循环虚拟映射
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直流微电网电压平衡器的控制策略 预览 被引量:8
10
作者 刘喜梅 贺瑞 张鹏 《电子测量技术》 2015年第10期32-35,40共5页
提出了一种适用于直流微电网负荷不平衡的电压平衡器控制方法,为直流微电网系统用户端提供稳定可靠的直流供电。根据电压平衡器主电路拓扑结构,通过状态空间平均法对其建立小信号模型,在电路模型分析的基础上引入 PWM 控制技术,采用... 提出了一种适用于直流微电网负荷不平衡的电压平衡器控制方法,为直流微电网系统用户端提供稳定可靠的直流供电。根据电压平衡器主电路拓扑结构,通过状态空间平均法对其建立小信号模型,在电路模型分析的基础上引入 PWM 控制技术,采用 PI 环节实现输出电压的平衡控制,保证平衡器输出端的稳定,抑制负荷扰动对直流输出电压的影响。利用 MATLAB 仿真软件搭建了15 kW 的实验样机,并在负荷变动的情况下对电压平衡器进行仿真验证。仿真结果表明了理论的正确性及所提出控制策略的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 电压均衡控制 状态空间平均法 PWM 控制
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模块化多电平高压变频器拓扑结构及其控制 预览 被引量:2
11
作者 郑征 崔灿 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期943-946,共4页
新型的模块化变换装置在高压大功率场合逐渐得到应用,概述了模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),通过分析MMC的拓扑结构及其工作机制,建立了基于开关函数的MMC数学模型,在此基础上采用载波正负反相层叠脉冲宽度调... 新型的模块化变换装置在高压大功率场合逐渐得到应用,概述了模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC),通过分析MMC的拓扑结构及其工作机制,建立了基于开关函数的MMC数学模型,在此基础上采用载波正负反相层叠脉冲宽度调制技术(POD-PWM)及基于排序法的电容电压平衡控制,实时检测换流器各子模块电容电压并进行排序,根据每一相上、下桥臂电流方向,对子模块进行充电、放电或者旁路操作,达到控制电容电压平衡的目的。在Matlab-Simulink环境下搭建仿真模型,仿真结果表明该方法可行且有效,实现了换流器正常运行、电容电压稳定的预期目标。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 开关函数 电压均衡控制
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模块化多电平换流器电容电压与环流的控制策略 预览 被引量:28
12
作者 高建 苏建徽 +2 位作者 高航 丁云芝 汪晶晶 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2014年第3期56-62,共7页
电容电压控制和环流的抑制一直是模块化多电平换流器(MMC)拓扑研究很重要的一方面,也是制约该拓扑应用于柔性高压直流输电(HVDC)领域的瓶颈。分析了模块化多电平换流器电容电压波动以及环流偶次谐波产生的机理。在排序均压的载波... 电容电压控制和环流的抑制一直是模块化多电平换流器(MMC)拓扑研究很重要的一方面,也是制约该拓扑应用于柔性高压直流输电(HVDC)领域的瓶颈。分析了模块化多电平换流器电容电压波动以及环流偶次谐波产生的机理。在排序均压的载波移相调制(CPS-SPWM)策略的基础上,附加了电容电压均衡控制,以抑制电容电压的波动。同时介绍了一种闭环的谐振环流控制器,实现对环流交流成分的抑制。该控制策略结构简单,且适用于单相系统。仿真结果表明,采用上述的控制方法,电容电压的波动和环流都得到很好的抑制,动态结果也很好。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 电容电压 环流 电压均衡控制 谐振控制
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MMC电容电压排序优化算法研究 预览 被引量:1
13
作者 宋平岗 江浪 +1 位作者 李云丰 段程亭 《工矿自动化》 北大核心 2014年第6期64-67,共4页
根据模块化多电平换流器的运行原理,研究了传统电容电压排序算法导致器件开关频率增大的根本原因;为降低器件的开关频率,提高系统运行效率,提出了一种电容电压排序优化算法。该算法对传统排序算法进行了优化改进,给定3个电压参考... 根据模块化多电平换流器的运行原理,研究了传统电容电压排序算法导致器件开关频率增大的根本原因;为降低器件的开关频率,提高系统运行效率,提出了一种电容电压排序优化算法。该算法对传统排序算法进行了优化改进,给定3个电压参考值,将已投入的子模块电容电压值与参考值进行比较,判断是否继续保持投入状态。在Matlab中搭建了每相60个子模块的MMC电容电压排序优化算法仿真模型,仿真结果表明,该算法能显著降低功率器件的开关频率,减小换流器的功率耗损。 展开更多
关键词 模块化多电平换流器 电容电压排序算法 高压直流输电 开关频率 电压均衡控制
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链式SVG直流侧电容均压控制策略的研究 预览 被引量:4
14
作者 陈丽兵 史丽萍 +1 位作者 杨晓冬 王攀攀 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2013年第12期45-47,共3页
为解决链式静止无功发生器(SVG)直流侧电容均压问题,提出了一种基于逆变桥自身能量平衡原理的软件均压方法。针对采用载波层叠脉宽调制(PWM)的链式SVG,通过对各功率单元直流电容电压大小进行排序,改变分配调制信号的次序,实现... 为解决链式静止无功发生器(SVG)直流侧电容均压问题,提出了一种基于逆变桥自身能量平衡原理的软件均压方法。针对采用载波层叠脉宽调制(PWM)的链式SVG,通过对各功率单元直流电容电压大小进行排序,改变分配调制信号的次序,实现对各功率单元电容电压充放电时间的自动调整,从而实现均压的目的。该均压策略简单实用,仿真和实际应用证明了其有效性。 展开更多
关键词 静止无功发生器 链式 电压均衡控制 载波层叠
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超级电容器在高效节能轮胎吊中的应用研究 预览 被引量:1
15
作者 常春贺 许平勇 +1 位作者 王路 王荣 《空军雷达学院学报》 2008年第3期 198-200,203,共4页
为提高起重设备工作效率和节能环保,采用超级电容器作为节能系统的储能装置,对超级电容器的选型及组合模块作出了分析和计算.最后对一种适用于轮胎吊节能系统的超级电容器电压均衡控制电路进行了仿真.仿真结果表明,该电路具有较高... 为提高起重设备工作效率和节能环保,采用超级电容器作为节能系统的储能装置,对超级电容器的选型及组合模块作出了分析和计算.最后对一种适用于轮胎吊节能系统的超级电容器电压均衡控制电路进行了仿真.仿真结果表明,该电路具有较高的应用价值. 展开更多
关键词 轮胎式集装箱起重机 超级电容器 节能 电压均衡控制
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超级电容器组件的电压均衡控制电路设计 预览 被引量:12
16
作者 李忠学 陈杰 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2006年第5期 39-42,共4页
探讨了串联、并联和混联超级电容器组件的充放电性能,并针对串联超级电容器组件中单体电压的均衡,分析设计了基于buck-boost拓扑结构的主动型电压均衡控制电路。仿真结果表明该电路设计能避免组件中单体过压,使系统贮能量达到最佳。
关键词 电子技术 超级电容器 电压均衡控制 主动型电路设计与仿真
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链式静止同步补偿器子模块电压均衡控制 预览
17
作者 谈竹奎 徐玉韬 +1 位作者 袁旭峰 王皆庆 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期72-75,共4页
链式静止同步补偿器(STATCOM)在实际运行中,解决级联H桥功率模块的电容电压平衡是装置安全可靠运行的关键问题。首先对链式STATCOM的基本模型进行分析,阐述其工作的基本原理;然后以补偿H桥功率单元的有功损耗为出发点,通过引入交流平衡... 链式静止同步补偿器(STATCOM)在实际运行中,解决级联H桥功率模块的电容电压平衡是装置安全可靠运行的关键问题。首先对链式STATCOM的基本模型进行分析,阐述其工作的基本原理;然后以补偿H桥功率单元的有功损耗为出发点,通过引入交流平衡因子,提出了一种新型的分离直流母线电容电压均衡控制策略,其无需额外的辅助电路、具有良好的动、稳态性能,并且实现简单。同时,分析了该均压控制策略对系统运行特性的影响。最后,搭建链式STATCOM实验平台,验证了该均压控制策略的有效性。 展开更多
关键词 链式静止同步补偿器 电容电压均衡控制 平衡因子
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模块化多电平变换器型UPFC系统子模块电容电压均衡控制策略 预览
18
作者 邱键 李国杰 +3 位作者 杭丽君 杨丰源 李勇 王南勤 《化工自动化及仪表》 CAS 2019年第1期43-45,共3页
针对基于模块化多电平变换器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)系统存在的功率子模块电容电压不均衡问题,提出了一种改进型的子模块电容电压均衡控制策略。在Matlab/Simulink平台下搭建仿真模型,模拟结果表明:相比于两种传统的子模块电容电... 针对基于模块化多电平变换器(MMC)的统一潮流控制器(UPFC)系统存在的功率子模块电容电压不均衡问题,提出了一种改进型的子模块电容电压均衡控制策略。在Matlab/Simulink平台下搭建仿真模型,模拟结果表明:相比于两种传统的子模块电容电压均衡策略,该控制策略不仅能够实现功率子模块电容电压的均衡,还能够降低子模块的开关损耗。 展开更多
关键词 电容电压均衡控制策略 统一潮流控制 模块化多电平变换器 开关损耗
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基于调制波重构的级联H桥型变流器直流电压均衡控制原理分析 预览 被引量:2
19
作者 吴丽然 吴命利 《电工技术学报》 CSCD 北大核心 2017年第22期1-12,共12页
为了抑制级联H桥型变流器直流电压的不均衡,分析变流器交流侧和直流侧的功率传输,然后以调制波重构的思想详细分析直流电压均衡控制的原理。提出基于单位化的变流器输出电流构造调制波微调量的改进直流电压均衡方法。根据分析结果,给出... 为了抑制级联H桥型变流器直流电压的不均衡,分析变流器交流侧和直流侧的功率传输,然后以调制波重构的思想详细分析直流电压均衡控制的原理。提出基于单位化的变流器输出电流构造调制波微调量的改进直流电压均衡方法。根据分析结果,给出在整流、无功补偿、谐波补偿等应用场合直流电压均衡控制策略的构成方法及建议。仿真和实验结果表明直流电压均衡控制策略的有效性。 展开更多
关键词 级联 H 桥型变流器 直流电压均衡控制 整流 无功补偿 谐波补偿
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级联H桥型变流器直流电压均衡控制 被引量:2
20
作者 吴丽然 吴命利 《电力自动化设备》 CSCD 北大核心 2017年第10期100-106,共7页
在分析变流器直流电容充放电状态和功率器件开关状态之间关系的基础上,提出了一种改进的适用于整流、无功补偿、谐波电流抑制等场合的级联H桥型变流器直流电压均衡控制方法。根据变流器交流侧能量传递方向合理地选择开关函数,调整变流... 在分析变流器直流电容充放电状态和功率器件开关状态之间关系的基础上,提出了一种改进的适用于整流、无功补偿、谐波电流抑制等场合的级联H桥型变流器直流电压均衡控制方法。根据变流器交流侧能量传递方向合理地选择开关函数,调整变流器各个直流电容充放电状态,实现直流电压的均衡控制。调节均衡控制周期,可以改变直流电压均衡速率,调整均衡算法对开关频率的影响。基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明了所提直流电压均衡控制方法的有效性。 展开更多
关键词 级联H桥型变流器 直流电压均衡控制 整流 无功补偿 谐波电流抑制
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