NPC三电平逆变器改进控制策略研究
发布时间：2021-10-13 16:59
中性点箝位型（Neutral Point Clamped—NPC）三电平逆变器是由Nabae等人于1981年提出,相较于传统两电平逆变器,NPC三电平逆变器具有非常多的优势,在中高压交流传动、柔性输配电、光伏发电并网等领域具有非常好的应用前景。但中点电位不平衡问题是NPC三电平逆变器一直以来研究的热点问题。中点电位的不平衡会造成输出电压畸变、开关管上的电压过高等诸多问题,因此必须采取措施保证NPC三电平逆变器的中点电位平衡。传统的中点电位平衡方法主要分为硬件中点电位平衡方法以及软件中点电位平衡方法,其中软件中点电位平衡方法由于不需要增加额外的硬件设备、成本较低而且控制更加灵活,引起了学者的广泛研究。传统的软件控制方法有最近三矢量法（NTV）和虚拟空间矢量法（VSVPWM）。NTV方法利用冗余小矢量对中点电位的控制作用平衡中点电位,有着原理清晰、计算简单的优点,但系统在调制度较高、功率因数较低的情况下,无法平衡由中矢量引起的中点电位偏差,从而产生较大的中点电位低频波动;而VSVPWM根据虚拟矢量合成的原理,利用不产生中点电位偏移的虚拟合成矢量代替中矢量,能从根本上消除了中矢量引起的中点电...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 中点电位平衡控制研究现状
1.3 闭环控制策略研究现状
1.4 本文的主要工作
2 中点箝位型(NPC)三电平逆变器
2.1 NPC三电平逆变器
2.1.1 NPC三电平逆变器工作原理
2.1.2 NPC三电平逆变器空间矢量分布
2.1.3 中点电位不平衡机理
2.2 最近三矢量法(NTV)
2.2.1 NTV原理
2.2.2 矢量中点电位作用能力分析
2.3 本章小结
3 改进虚拟空间矢量法
3.1 虚拟空间矢量法(VSVPWM)
3.1.1 VSVPWM原理
3.1.2 VSVPWM和NTV仿真对比
3.2 改进的VSVPWM
3.2.1 带中点电位主动控制的改进VSVPWM
3.2.2 低调制度下降低开关频率的改进VSVPWM
3.3 本章小结
4 重复控制
4.1 重复控制的基本思想
4.2 重复控制器的结构
4.3 重复控制器设计
4.3.1 三相逆变器数学模型
4.3.2 单相逆变器数学模型
4.3.3 补偿器设计
4.4 本章小结
5 闭环系统仿真
5.1 改进重复控制仿真
5.2 改进VSVPWM闭环仿真
5.2.1 带中点电位主动控制的改进VSVPWM闭环仿真
5.2.2 低调制度下降低开关频率的改进VSVPWM闭环仿真
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进SVPWM的三电平NPC逆变器中点电压平衡的研究[J]. 许杭蓬,陈权,李国丽,杜祥. 现代电子技术. 2019(04)
[2]三电平NPC逆变器改进虚拟空间矢量调制策略[J]. 赵起问,李俊杰,姜建国. 电力电子技术. 2018(12)
[3]基于双环控制的单相三电平整流器SVPWM控制策略研究[J]. 武浩,李森. 通信电源技术. 2018(09)
[4]三电平NPC逆变器的新型虚拟空间矢量调制策略研究[J]. 王倩,李润秋,王燕,施荣,李宁. 电气传动. 2018(08)
[5]中点电位不平衡度反馈的三电平虚拟空间矢量调制方法[J]. 向超群,陈春阳,韩丁,成庶. 电机与控制学报. 2018(03)
[6]一种三电平静止无功发生器滞环SVPWM电流控制方法研究[J]. 李毅,何英杰,段文岩,刘进军. 中国电机工程学报. 2017(22)
[7]基于中点电流的三电平NPC逆变器电容电压均衡控制分析[J]. 陈仲,许亚明,那显龙. 中国电机工程学报. 2016(19)
[8]三电平ANPC逆变器中点电压平衡和开关损耗减小的SVM控制策略[J]. 胡存刚,芮涛,马大俊,王群京,罗方林. 中国电机工程学报. 2016(13)
[9]基于单周期控制的三相三电平PFC整流器中点电压平衡方法[J]. 高铁峰,仲宙宇,张森,赵剑锋. 电力自动化设备. 2016(07)
[10]基于载波实现的二极管钳位型三电平逆变器虚拟空间矢量脉宽调制方法[J]. 姜卫东,赵德勇,胡杨,潘俊. 电工技术学报. 2016(12)
博士论文
[1]基于双调制波载波PWM策略的中点电位平衡问题研究[D]. 田凯.哈尔滨工业大学 2010
[2]多电平二极管箝位型逆变器PWM控制方法及相关问题的研究[D]. 胡存刚.合肥工业大学 2008
[3]基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D]. 陈宏.南京航空航天大学 2003
硕士论文
[1]单相全桥电压源型逆变器重复控制方法研究[D]. 陈奇伟.湖南科技大学 2015
[2]多电平逆变器空间矢量调制策略及电容电压平衡研究[D]. 赵得刚.兰州理工大学 2014
[3]基于载波调制的二极管中点钳位型三电平逆变器研究[D]. 张骏.华中科技大学 2014
[4]三电平NPC逆变器SVPWM控制策略及中点电位平衡研究[D]. 赵伟刚.河南科技大学 2013
[5]基于DSP的三电平NPC逆变器控制技术的研究[D]. 张林.太原理工大学 2012
[6]PWM逆变器重复控制策略的研究[D]. 杨秀云.浙江工业大学 2009
[7]三电平NPC逆变器PWM控制方法的研究[D]. 冯纪归.合肥工业大学 2009
[8]三电平NPC逆变器中点电位波动的研究[D]. 童鸣.合肥工业大学 2009
[9]一种新型三电平变频器拓扑及其控制策略研究[D]. 田凯.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3435048
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 中点电位平衡控制研究现状
1.3 闭环控制策略研究现状
1.4 本文的主要工作
2 中点箝位型(NPC)三电平逆变器
2.1 NPC三电平逆变器
2.1.1 NPC三电平逆变器工作原理
2.1.2 NPC三电平逆变器空间矢量分布
2.1.3 中点电位不平衡机理
2.2 最近三矢量法(NTV)
2.2.1 NTV原理
2.2.2 矢量中点电位作用能力分析
2.3 本章小结
3 改进虚拟空间矢量法
3.1 虚拟空间矢量法(VSVPWM)
3.1.1 VSVPWM原理
3.1.2 VSVPWM和NTV仿真对比
3.2 改进的VSVPWM
3.2.1 带中点电位主动控制的改进VSVPWM
3.2.2 低调制度下降低开关频率的改进VSVPWM
3.3 本章小结
4 重复控制
4.1 重复控制的基本思想
4.2 重复控制器的结构
4.3 重复控制器设计
4.3.1 三相逆变器数学模型
4.3.2 单相逆变器数学模型
4.3.3 补偿器设计
4.4 本章小结
5 闭环系统仿真
5.1 改进重复控制仿真
5.2 改进VSVPWM闭环仿真
5.2.1 带中点电位主动控制的改进VSVPWM闭环仿真
5.2.2 低调制度下降低开关频率的改进VSVPWM闭环仿真
5.3 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于改进SVPWM的三电平NPC逆变器中点电压平衡的研究[J]. 许杭蓬,陈权,李国丽,杜祥. 现代电子技术. 2019(04)
[2]三电平NPC逆变器改进虚拟空间矢量调制策略[J]. 赵起问,李俊杰,姜建国. 电力电子技术. 2018(12)
[3]基于双环控制的单相三电平整流器SVPWM控制策略研究[J]. 武浩,李森. 通信电源技术. 2018(09)
[4]三电平NPC逆变器的新型虚拟空间矢量调制策略研究[J]. 王倩,李润秋,王燕,施荣,李宁. 电气传动. 2018(08)
[5]中点电位不平衡度反馈的三电平虚拟空间矢量调制方法[J]. 向超群,陈春阳,韩丁,成庶. 电机与控制学报. 2018(03)
[6]一种三电平静止无功发生器滞环SVPWM电流控制方法研究[J]. 李毅,何英杰,段文岩,刘进军. 中国电机工程学报. 2017(22)
[7]基于中点电流的三电平NPC逆变器电容电压均衡控制分析[J]. 陈仲,许亚明,那显龙. 中国电机工程学报. 2016(19)
[8]三电平ANPC逆变器中点电压平衡和开关损耗减小的SVM控制策略[J]. 胡存刚,芮涛,马大俊,王群京,罗方林. 中国电机工程学报. 2016(13)
[9]基于单周期控制的三相三电平PFC整流器中点电压平衡方法[J]. 高铁峰,仲宙宇,张森,赵剑锋. 电力自动化设备. 2016(07)
[10]基于载波实现的二极管钳位型三电平逆变器虚拟空间矢量脉宽调制方法[J]. 姜卫东,赵德勇,胡杨,潘俊. 电工技术学报. 2016(12)
博士论文
[1]基于双调制波载波PWM策略的中点电位平衡问题研究[D]. 田凯.哈尔滨工业大学 2010
[2]多电平二极管箝位型逆变器PWM控制方法及相关问题的研究[D]. 胡存刚.合肥工业大学 2008
[3]基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D]. 陈宏.南京航空航天大学 2003
硕士论文
[1]单相全桥电压源型逆变器重复控制方法研究[D]. 陈奇伟.湖南科技大学 2015
[2]多电平逆变器空间矢量调制策略及电容电压平衡研究[D]. 赵得刚.兰州理工大学 2014
[3]基于载波调制的二极管中点钳位型三电平逆变器研究[D]. 张骏.华中科技大学 2014
[4]三电平NPC逆变器SVPWM控制策略及中点电位平衡研究[D]. 赵伟刚.河南科技大学 2013
[5]基于DSP的三电平NPC逆变器控制技术的研究[D]. 张林.太原理工大学 2012
[6]PWM逆变器重复控制策略的研究[D]. 杨秀云.浙江工业大学 2009
[7]三电平NPC逆变器PWM控制方法的研究[D]. 冯纪归.合肥工业大学 2009
[8]三电平NPC逆变器中点电位波动的研究[D]. 童鸣.合肥工业大学 2009
[9]一种新型三电平变频器拓扑及其控制策略研究[D]. 田凯.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3435048
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