多重化电压型的优缺点
说明电压型逆变器的特点。
说明电压型逆变器的特点。
电压型逆变器是一种常见的电路设计，它的作用是将直流电转化为
交流电。
电压型逆变器的特点如下：
一、简单性：电压型逆变器由较简单的电路组成，因此易于制造和维修,也更经济实用。
二、输出能力强：电压型逆变器的输出电压可在一定范围内调节，并
且输出电压稳定，所能输出的功率也比较高，在很多应用领域都有较
好的表现。
三、精度高：电压型逆变器输出电压经过精确的电压控制电路控制，
准确度高，能满足各种精度要求。
四、负载适应性强：电压型逆变器输出电压不受负载变化的影响，可
以适应各种负载，运行稳定。
五、噪音小：电压型逆变器输出电压波形优美，几乎不带有任何噪音，所以在一些对噪音有要求的场合尤为适用。
电压型逆变器是电力变换电路中的一种代表，通过将直流电转换为可
控的交流电，实现多种用途，广泛应用于工程、医疗、家电、信息技
术等领域。
中压变频技术方案分析
中压变频技术方案分析交流变频调速技术是现代化电气传动的主要发展方向之一，它不仅调速性能优越，而且节能效果良好。
实践证明，驱动风机、水泵的大、中型笼型感应电动机，采用交流变频调速技术，节能效果显著，控制水平也大为提高。
目前，变频调速技术已广泛应用于低压（380V）电动机，但在中压（3000V以上）电动机上却一直没有得到广泛应用，造成这种情况的主要原因是目前在低压变频器中广泛应用的功率电子器件均为电压型器件，耐压值基本都在1200-1800V，研制高压变频器难度较大，为了攻克这一技术难题，国内外许多科研机构及大公司都倾注大量人力物力进行研究，工业发达国家高压变频器技术已趋于成熟，国外几家著名电器公司都有高压大容量变频器产品，典型的如美国A-B（罗克韦尔自动化公司所属品牌）、欧洲的西门子公司、ABB公司等。
这些公司产品的电压一般为3-6.6kv，容量从250-4000kW，所采用的技术也有很大差别。
A-B从1990年研制成功并开始投入商业运行的变频器主要采用CSI-PWM技术，即电流源逆变-脉宽调制型变频器，采用电流开关器件，无需升降压变压器即可以直接输出6KV电压，分强制风冷和水冷型，功率从300到18000马力，至今已经应用于多个行业上千台应用记录。
是最有影响力，最为广泛接受的中压变频技术。
实用文档美国罗宾康公司采用大量低压电压型开关器件，配合特殊设计的多脉冲多次级抽头输出隔离整流变压器，同样能够实现输出端直接6千伏输出，由于是大量低压元件串接，故被称之为多极化电压性解决方案。
西门子公司和ABB公司分别采用中压IGBT和IGCT器件，是典型的电压型变频器。
器件耐压等级为4160/3300V，直接输出电压最高达3300V。
所以国内也有将此种方案称为高中方案，对应的将6KV-6KV（如A-B方案）称为高高方案。
中压变频器的发展和广泛应用是最近十数年的事情，相比之下低压变频器的应用却已经有超过二十年的时间。
电化学储能系统中PCS 的拓扑结构对比分析
605040302010020212022E2023E 2024E2025E年份5.799.6417.5430.3047.72图1 中国电化学储能累计装机容量趋势图Fig. 1 Trend chart of cumulative installed capacity ofelectrochemical energy storage in China电化学储能产业链中，变流器conversion system ，PCS)是储能电池与电网之间功率交换的重要单元，实施有效和安全的储电深圳市盛弘电气股份有限公司占10%阳光电源股份有限公司占34%比亚迪股份有限公司占22%科华数据股份有限公司占20%北京昆兰新能源技术有限公司占14%图2 2020年PCS 海外出货量前5位的国内生产商对比情况Fig. 2 Comparison of top 5 domestic manufacturers inPCS overseas shipments in 2020目前针对电化学储能系统中PCS 拓扑结构收稿日期：2022-01-18大学生创新创业训练计划项目；国网江西省电力有限公司科技项目（52182020008K ，男，博士、教授，主要从事大规模储能技术方面的研究。
**************电池组DC/AC 逆变器LC滤波器交流母线图4 单路全桥两电平拓扑结构Fig. 4 Two-level topology structure ofsingle circuit full-bridge该单路全桥两电平拓扑结构在实际工程运用时，由于目前工程现场存在电池组最高直流电压限制及其中开关器件因通态损耗造成的高成本，因此从成本和安全两方面考虑，必须使用大容量工频变压器接入电网，但由此带来了高成本及设计、制造困难等一系列问题。
1.2 多重化全桥两电平拓扑结构对于两电平拓扑结构来说，由于串联电池数量的限制，输入一般为低压，单机容量较小，大多数不会超过500 kW。
新能源汽车理论知识模拟习题及答案
新能源汽车理论知识模拟习题及答案一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、汽车轻量化材料工程塑料聚丙烯特性正确的是（）。
A、柔韧性较好B、成本高C、抗冲击性差D、不耐磨正确答案：A2、处理涉水的电机，正确的选择是（）A、做绝缘检测，确定电机内部绕组有没有短路B、直接将电机拆开，把水清理干净C、电机见水就废了，直接报废处理D、反复烘干，只要相对壳体绝缘阻值大于5MΩ就没事了正确答案：A3、关于新能源汽车起火，下列正确的说法是（）A、新能源汽车只要起火，完全就没救了，直接放弃吧B、现在市面上主流的新能源汽车使用的电池实际上都有防爆措施，造成起火的原因多是电池包变形挤压电池短路之后引起的C、新能源汽车会起火，主要是因为快速充放电发热引起的，只要不用快充，不猛踩油门就没事D、新能源汽车会起火，主要就是技术不成熟，不安全正确答案：B4、永磁同步电机是驱动电机系统的重要执行机构，是（）与机械能转化的部件。
A、风能B、动能C、热能D、电能正确答案：D5、三元锂电池中“三元”材料指的是（）。
A、镍钴锰B、磷酸铁C、碳酸钙D、硫酸铅正确答案：A6、镍氢电池的电解液是30%的（）。
A、纯硫酸B、锂盐C、有机溶剂D、氢氧化钾正确答案：D7、通常由永磁转子电机本体、转子位置传感器和电子换向电路三部分组成的（）,用电子电路取代电刷和机械换向器。
A、永磁同步电机B、开关磁阻电机C、无刷直流电机D、异步电机正确答案：C8、新能源汽车CAN网络属于总线式串行通信网络，总线的高传输速率一般为（）kbit/s。
A、500B、300C、150D、250正确答案：A9、可实现有源逆变的电路为（）。
A、单相全控桥接续流二极管电路B、单相半控桥整流电路C、三相半波可控整流电路D、三相半控桥整流桥电路正确答案：C10、自适应巡航控制系统的英文缩写是ACC，又可称为智能巡航控制系统，它将汽车自动巡航控制系统（CCS）和车辆前向撞击报警（FCW）系统有机结合起来，自适应巡航控制不但具有自动巡航的全部功能，还可以通过车载雷达等传感器监测（）的道路交通环境。
电力电子技术-多重逆变电路和多电平逆变电路
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电压型三相桥式逆变电路 的工作波形
直流－交流变换器(6)
三电平逆变电路 三电平逆变电路
也称中点钳位型逆变电路（Neutral Point Clamped） z每桥臂由两个全控器件串联构成，两者中点通过钳位二极管和直流 侧中点相连 。 z以N’为参考点，输出相电压有Ud/2,-Ud/2和0三种电平，故称为三 电平逆变电路。
逆变电路分类方法 可按换流方式、直流电源的性质、控制方式等分类： 换流方式：由全控型器件构成的逆变电路采用器件换流方式。采用 半控型器件构成的逆变电路采用其它换流方式。 直流电源的性质：按直流侧电源性质分类的方法，分为电压型和电 流型两类。 控制方式：方波型逆变电路，PWM型逆变电路。方波型控制方式 是基础，实际逆变电路多采用PWM控制方式。
第4章 习题（2）
直流－交流变换器(6)
本章总结
第4章 直流－交流变换器 的主要内容是： 4.1 逆变电路概述 4.2 单相方波型逆变电路 4.3 三相方波型逆变电路 4.4 逆变电路输出电压及波形的控制 4.5 PWM型逆变电路的控制方法 4.6 多重逆变电路和多电平逆变电路
直流－交流变换器(6)
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电压型和电流型逆变电路特点
电压型和电流型逆变电路是常见的电力电子变换器，它们在工业控制、电力电子系统和可再生能源领域得到了广泛的应用。
两种类型的逆变电路各具特点，下面我将分别介绍它们的特点。
首先，我们来谈谈电压型逆变电路。
电压型逆变电路是一种以输出电压为控制对象的电力电子变流器，其特点主要表现在以下几个方面。
1. 控制简单：电压型逆变电路通过控制输出电压的大小和波形来实现对输出功率的调节，因此控制相对简单，通常采用PWM（脉冲宽度调制）技术进行控制。
2. 输出电压稳定性好：由于电压型逆变电路是以输出电压为控制对象，因此输出电压的稳定性较好，能够适应对输出电压精度要求较高的应用场合。
3. 对负载变化响应速度快：电压型逆变电路对负载变化的响应速度较快，能够在短时间内实现输出电压的调节，适用于对动态性能要求较高的应用场合。
接下来，我们来看看电流型逆变电路的特点。
电流型逆变电路是一种以输出电流为控制对象的电力电子变流器，其特点主要表现在以下几个方面。
1. 控制精度高：电流型逆变电路通过控制输出电流的大小和波形来实现对输出功率的调节，因此控制精度较高，能够满足对输出电流精度要求较高的应用场合。
2. 适应性强：由于电流型逆变电路是以输出电流为控制对象，因此对于负载变化的适应性较强，能够稳定地输出所需的电流波形，适用于负载变化较大的应用场合。
3. 输出电流波形质量好：电流型逆变电路能够实现对输出电流波形的精确控制，输出电流波形质量较高，适用于对输出波形质量要求较高的应用场合。
总的来说，电压型逆变电路和电流型逆变电路各有其独特的优势和适用范围。
在实际应用中，需要根据具体的控制要求和应用场景选择合适的逆变电路类型，以实现最佳的性能和效果。
希望以上内容能够对您有所帮助。
新能源练习题(含参考答案)
新能源练习题（含参考答案）一、单选题（共80题，每题1分，共80分）1、 GPS 导航电文包括()、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。
A、时钟星历B、预报星历C、广播星历D、卫星星历正确答案：D2、一只标有电阻值20Ω的定值电阻,若通过的电流是0. 5A,那么电阻两端的电压是( )。
A、10VB、40VC、0. 025VD、条件不足正确答案：A3、雷达能够主动探测周边环境,比视觉传感器受外界环境( ),是自动驾驶汽车的重要传感器之一。
根据电磁波波段,雷达可细分为激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达等3类。
A、影响更深B、影响更大C、影响更小D、影响更广正确答案：C4、在轻量化汽车材料中,属于镁合金特点的是( )。
A、易加工B、比强度. 比刚度高C、阻尼减震性能高D、以上都对正确答案：D5、自动驾驶领域常利用()实现车辆定位。
A、卡尔曼滤波器综合卫星定位系统和惯性导航系统B、惯性导航系统C、卫星定位系统D、视觉传感器正确答案：A6、 18650 锂离子电池的“18650”5 个数字表示的内容为( )。
A、电池品牌B、电池性能C、外形尺寸D、生产批次正确答案：C7、 SOP 是指( )。
A、荷电状态B、电池功率C、电池健康状态D、放电深度正确答案：B8、电位均衡电阻的测试需要在任何两个外露导电部分施加一个测试的直流电,该直流电的测试电流不小于()A,电压小于()V,且测试持续时间不小于5s。
A、1;30B、5;60C、1;60D、5;30正确答案：C9、汽车轻量化发展的好处很多,那么下列描述错误的是( )。
A、增加载荷或提高速度B、在最小构造质量下达到最大限度的使用范围C、为了创新D、总体能耗降低正确答案：C10、在汽车轻量化材料中,镁合金在汽车上使用的部件描述错误的是( )。
A、缸盖B、缸体C、前保险杠D、离合器外壳正确答案：C11、以下说法中,错误的是()。
A、企业、事业单位的职工无特种作业证从事特种作业,属违章作业。
SVG的多重化、链式技术
SVG的多重化、链式技术SVG是基于电压源型逆变器的无功补偿装置，具有响应速度快、损耗低、占地面积小等优点。
SVG是通过大功率电力电子器件的高频开关实现无功功率的变换，因此大功率电力电子器件的容量求决定了SVG的容量，为了适应电力系统高电压大电流的要求，需要对SVG功率单元进行串联(链式多电平)或并联(多重化)以满足系统要求，本文介绍了两种技术的原理及各自优缺点。
一、多重化SVG多重化SVG的基本思路是采用一台或几台降压变压器将35kV甚至更高的电网电压降低为适合变流器单个功率单元可靠工作的电压等级（该电压一般为550V-1000V左右），通过在每个变压器的副边并联多个变流器功率单元达到大容量补偿的目的。
该方案可通过增加变流器功率单元的数量成倍提高装置的总容量，但使用时必须考虑不同变流器间的移相角度，同时，还要结合其他的一些问如谐波、动态响应、以及是否要采用三电平结构或PWM脉宽调制等问题进行综合考虑。
多重化SVG的结构如下图所示图1 多重化结构采用多重化结构的SVG其主要优点是：1.技术相对简单因为不需要功率单元串联，所以对设备整体的研究、生产技术要求较低。
2．结构简单，体积小多重化结构的SVG需要承受的电压低，一般每相只需要一个功率单元即可，所以整体结构简单，功率部分的设备体积可以做的很小。
单而功率柜体的尺寸一般可以做到800（宽）*1000（深）*2200（高）以内。
但由于多重化式的SVG的结构特点，使其也有一些不可避免的缺点：1.线损大由于多重化SVG的接口电压低，所以同等容量时需要的电流就增大了，因此线损大大增加；2.多重化SVG无法做大容量一般多重化SVG只有在2Mvar以下的小容量应用，原因是多重化SVG在变压器低压侧的电流大，所以当容量达到一定程度时，变压器二次侧的电缆冷却很困难；3.不能滤波多重化的SVG有两种控制方式：一种是采用三电平式，即用三个电平模拟一个正弦波，此种控制方式，不仅SVG不具备滤波功能，而且自身工作时还会产生很大的谐波，需要靠LC回路进行滤除：另一种是采用PWM调制技术，但因为多重化的SVG每相只串联一个功率单元，这就要求这个功率单元内的IGBT开关频率足够高，而开关器件的开关频率直接决定了器件的损耗，所以这也就大大增加了SVG的损耗，使SVG自身发热量大大提高，散热问题没办法处理，并且开关频率的增加也会增加设备的噪音；4.备件不方便购买多重化的SVG，如果连接电压为550V，则要求IGBT的额定电流在1000A左右，而若是连接电压为1000V，则要求IGBT的额定电压为3300V，而这些型号的IGBT都是国内不容易采购到的。
新能源汽车理论知识考试题(附参考答案)
新能源汽车理论知识考试题（附参考答案）一、单选题（共80题，每题1分，共80分）1、用电流表测量电流时,在不能预先估计电流的情况下,下面做法正确是( )。
A、不必经过试触, 马上使用最小量程测量B、不必经过试触, 马上使用最大量程测量C、先拿电路的一个线头迅速试触最大量程的接线柱, 若数字显示在较小量程的范围内,再使用较小的量程D、先拿电路的一个线头迅速试触最小量程接线柱, 若数字变化, 接着使用较大量程测量正确答案：C2、并联电力电容器的作用是( )。
A、降低功率因数B、维持电流C、滤波D、提高功率因数正确答案：D3、某款动力电池的电芯容量:30.5Ah、连接方式:3P91S、工作电压范围:250~382V、额定电压:332V,请计算:电芯最低放电电压是( )。
A、4.2VB、4.15VC、2.65VD、2.75V正确答案：D4、直流斩波电路中最基本的两种电路是()和升压斩波电路。
A、降压斩波电路B、升降压斩波电路C、Cuk 斩波电路D、Zeta 斩波电路正确答案：A5、( )将化学能与电能进行相互转换的基本单元装置,通常包括电极、隔膜、电解质、外壳和端子,并被设计成可充电。
A、电池电芯组B、单体电池C、电池包D、电池模组正确答案：B6、地球表面传播的无线电波称为()。
A、天波B、空间波C、地波D、散射波正确答案：C7、蓝牙技术是一种()。
A、以光为信息传送媒体的通信方法B、短距离无线通信技术C、长距离无线通信技术D、利用因特网进行语音信息传送的通话方式正确答案：B8、当对驱动电机控制器有被动放电要求时,驱动电机控制器支撑电容放电时间应( )。
A、<5minB、<3sC、≦3sD、≦5min正确答案：D9、为达到新能源汽车轻量化,下列不属于轻量化材料的是( )。
A、镁合金B、铝合金C、铸铁D、高强钢正确答案：C10、进行心肺复苏触电急救时,胸外按压与口对口(鼻)人工呼吸比例为:双人抢救时比例为(),反复进行。
(完整word版)高压变频器原理及应用
高压变频器原理及应用1、引言电机是工业生产中主要的耗电设备，高压大功率电动机的应用更为突出，而这些设备大部分都存在很大的节能潜力。
所以大力发展高压大功率变频调速技术具有时代的必要性和迫切性.目前，随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难于解决的高压问题,近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。
其应用领域和范围也越来越为广范，这为工矿企业高效、合理地利用能源（尤其是电能）提供了技术先决条件。
2、几种常用高压变频器的主电路分析（1)单元串联多重化电压源型高压变频器.单元串联多重化电压源型高压变频器利用低压单相变频器串联,弥补功率器件IGBT的耐压能力的不足。
所谓多重化，就是每相由几个低压功率单元串联组成，各功率单元由一个多绕组的移相隔离变压器供电，用高速微处理器实现控制和以光导纤维隔离驱动。
但其存在以下缺点：a)使用的功率单元及功率器件数量太多，6kV系统要使用150只功率器件(90只二极管，60只IGBT),装置的体积太大，重量大，安装位置和基建投资成问题；b）所需高压电缆太多,系统的内阻无形中增大，接线太多，故障点相应的增多；c)一个单元损坏时，单元可旁路，但此时输出电压不平衡中心点的电压是浮动的,造成电压、电流不平衡,从而谐波也相应的增大，勉强运行时终究会导致电动机的损坏；d)输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出；e）输出电压波形在额定负载时尚好，低于25Hz以下畸变突出;f）由于系统中存在着变压器，系统效率再提高不容易实现;移相变压器中,6kV三相6绕组×3（10kV时需12绕组×3）延边三角形接法，在三相电压不平衡（实际上三相电压是不可能绝对平衡的）时，产生的内部环流，必将引起内阻的增加和电流的损耗,也相应的就造成了变压器的铜损增大.此时，再加上变压器的铁芯的固有损耗，变压器的效率就会降低,也就影响了整个高压变频器的效率。
多重化SVG原理简述
SVG简介
i p iq
SVG简介
荣信SVG以瞬时无功理论为基础，采用ip-iq方 法实时精确检测SVG接入点的无功电流和谐波 电流，快速处理后得到实时参考电流。SVG通 过向电网注入电流大小相等，方向相反的参考 电流，达到快速无功补偿和抑制谐波的目的。
SVG简介
多重化SVG
6kV 1.2kV 1.2kV
CT输出的0～5A电流信号首先经由电流霍尔器 件等比例缩小，之后送运算放大器电路做电流 /电压变换，得到±5V电压信号，电压信号与 电流信号幅值成一固定比例关系，相位相同。 额定电流：5A 测量范围：0-20A 霍尔变流比：2500:1
互感器单元——网侧CT板
互感器单元——单元CT板
互感器单元——单元CT板
功率单元
功率单元——单元控制板
单元控制板接收主控单元发送来的IGBT驱动 信号，加入10us死区时间后将该信号传输到 驱动板，同时完成功率单元直流电压转换成脉 冲信号经过光纤输出、检测单元短路故障、超 温故障、过压欠压故障，实现对单元最主要最 直接的保护。 光纤输入信号：5路 光纤输出信号：2路
工控机
工控机
此外，监控单元还装设了数据采集卡，能够最 多采集32路模拟量信号，SVG用来实时采集 电网电压、电网电流，SVG电流，单元输出电 流，同时将采集到得数值显示到监控单元界面 上，为运行人员和调试人员提供一个友好的分 析参考平台。
主控单
主控单元
主控单元的核心是主控板。一般根据单元数目 选择适合数量的主控板，但各个主控板之间的 位置是可以互换的。每个主控板都采集电网电 压、电网电流、SVG单元对应电流、运算后得 出IGBT触发脉冲宽度，转换为光信号后传送 给相应的功率单元。同时，功率单元通过光纤 信号将功率单元信息传递给对应的主控单元主 控板 。
多相 DC-DC 转换器的优缺点-基础电子
多相DC-DC 转换器的优缺点-基础电子在之前的文章中，我介绍了多相DC-DC 转换的概念，并解释了多相降压稳压器的关键方面。
由于单相稳压器拓扑完全适合众多低功耗应用，我们需要讨论一个重要问题：哪些设计将从多相拓扑中获益多？我在本文中的目的是提供有关多相降压调节优缺点的足够信息，以帮助您确定何时向多相过渡是有意义的。
经验法则——何时使用多相DC-DC 转换我不想给人留下我将简单指南隐藏在技术细节中的印象，因此我将从一个经验法则开始，以确定哪些设计项目适合多相降压调节。
这里的基本权衡是高功率性能与成本和复杂性。
多相稳压器需要更多组件和更多设计工作，并且随着输出电流接近20 A 标记，这种额外投资变得合理。
与许多阈值一样，此阈值有些随意，但它仍然很有用。
因此，如果您的稳压器需要提供超过20 A 的电流，请考虑多相解决方案。
如果您的应用需要15 A 的输出电流和非常好的性能（例如，低输出纹波、增强的瞬态响应），您也可以考虑多相。
如果您需要超过50 A 的电流，一定要考虑使用多相稳压器，因为您几乎已经达到了单相的极限。
多相DC-DC 转换的缺点如上所述，多阶段监管遵循的模式似乎是大多数人类努力的特征：更多的金钱+ 更多的时间+ 更多的努力= 更好的结果。
选择多相拓扑结构的主要缺点与电气行为无关，而是与更多的元件数量和增加的设计复杂性有关。
单相转换器已经具有单相所需的组件。
无法回避的事实是，如果添加相位，就会添加组件，其中相位可以共享输入和输出电容，但它们需要自己的电感器和场效应晶体管(FET)。
因此，多相拓扑导致稳压器电路需要更高的BOM 成本和可能更大的电路板面积。
由于您必须选择相数，并且不同的设计具有不同的热和空间限制，因此优化多相实施可能很棘手，可能需要反复试验。
多相拓扑结构的复杂性增加主要不是由更多的组件数量引起的，而是由于需要管理相位（即平衡相位电流和启用或禁用相位以响应负载变化）。
相位管理依赖于复杂的控制方案，而复杂的控制方案又依赖于相位电流测量反馈回路。
逆变电路多重化的目的是什么？如何实现？串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场合？
逆变电路多重化的目的是什么？如何实现？串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场合？
逆变电路多重化的目的是提高系统可靠性和功率容量，并实现冗余和故障恢复能力。
通过多重化，可以减少单点故障对整个系统的影响，以及增加系统的灵活性和可扩展性。
实现逆变电路的多重化通常有两种方式：
1.串联多重（Series Multiplexing）：多个逆变电路按串联结构
连接，以增加电压容量。
每个逆变电路负责一部分电压输出，通过串联连接可以实现零序电压的增加和电压水平的提高。
2.并联多重（Parallel Multiplexing）：多个逆变电路按并联结
构连接，以增加电流容量。
每个逆变电路负责一部分电流输出，通过并联连接可以实现电流的叠加和电流容量的增加。
串联多重逆变电路适用于以下场合：
•高电压要求：当需要高电压输出时，可以将多个逆变电路按串联方式连接，以增加电压容量。
•故障恢复：当串联的逆变电路中一个发生故障时，其他正常的逆变电路仍可维持系统运行。
并联多重逆变电路适用于以下场合：
•高电流要求：当需要高电流输出时，可以将多个逆变电路按并联方式连接，以增加电流容量。
•高功率要求：当需要更大的功率输出时，可以将多个逆变电路按并联方式连接，以增加功率容量。
需要根据具体的应用需求和系统特点来选择适合的多重化方式，以提高逆变电路的可靠性和性能。
同时，多重化的设计和实施需要充分考虑电路的匹配和协调，以确保各个逆变电路之间的工作平衡和负载分担。
第4章 4逆变电路多重化
自动化与信工程学院电气系
--电力电子技术--
作业:
20
自动化与信工程学院电气系
--电力电子技术--
三 相 两 重 逆 变 器 波 形
21
3
自动化与信工程学院电气系
--电力电子技术--
◆两个单相全桥逆变电路组成， 输出通过变压器T1和T2串联起 来。
◆输出波形 ☞u1和u2是180°矩形波。 ☞u1和u2相位错开=60°, 变压器串联合成后，3次谐波互 相抵消，总输出电压中不含3次 谐波。 ☞ uo波形是120°矩形波， 含6k±1次谐波，3k次谐波都被 抵消。
110kV 馈线A 27.5kV 馈线B 27.5kV
Lf
Lf
Cdc
Cdc
Cdc
Cdc
Ta Cdc Cdc
Tb
Cdc
Cdc
链式逆变器
Cdc
Cdc
独立直流电源型
单元串联逆变器
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自动化与信工程学院电气系
110kV
--电力电子技术-110kV
馈线A 27.5kV
馈线B 27.5kV
馈线A 27.5kV
拓展：七电平
18
自动化与信工程学院电气系
--电力电子技术--
飞跨电容三电平逆变器 （Flying-Capacitor Inverter） 优点：在电压合成方面， 开关状态的选择具有更大 的灵活性；由于电容的引 进，可通过在同一电平上 不同开关的组合，使直流 侧电容电压保持均衡； 缺点：逆变器每个桥臂需要的电容数量随输出电平数增 加而增加，再加上直流侧的大量电容使得系统成本高且 封装困难； --The END-19
第四章 逆变电路（DC-AC）
Inverter
多电压级电力系统
多电压级电力系统引言多电压级电力系统是指电力系统中同时存在多个不同的电压级别的电力设备和设施的系统。
如今，随着电力需求的增加和电力传输技术的发展，越来越多的国家和地区开始采用多电压级电力系统来满足不同电力负载的需求。
本文将介绍多电压级电力系统的概念、优势以及应用领域。
概念多电压级电力系统是指在一个电力系统中，存在两个或多个不同电压级别的电力设备和设施。
这些电压级别通常是以输电线路的电压等级来衡量的。
在传统的电力系统中，往往只有一个固定的电压级别，例如220kV或110kV等。
而多电压级电力系统通过增加多个电压级别，可以更好地适应各种不同电力负载的需求。
优势多电压级电力系统有以下几个优势：负载的需求，选择合适的电压级别来满足需求。
这种灵活性可以提高电力系统的可调度性和可靠性。
2.能效性：不同电力负载的需求可能存在差异，某些负载可能需要较高的电压来传输电能，而某些负载只需要较低的电压。
通过使用多个电压级别，可以更好地匹配电力负载，提高电力传输和分配的能效性。
传输和分配中的能量损耗。
通过使用更接近负载需求的电压级别，可以减少输电损耗和变压器损耗，从而提高电力系统的经济性。
4.可扩展性：随着电力负载的增加，电力系统需要不断扩展。
多电压级电力系统具备较好的可扩展性，可以根据需要增加新的电压级别，适应系统的扩展需求。
应用领域多电压级电力系统可以应用于各种不同的领域，包括但不限于以下几个方面：电力传输网络多电压级电力系统可以应用于电力传输网络，包括长距离的高压输电线路和地区性的输电线路。
通过在电力传输网络中增加多个电压级别，可以更好地适应不同地区的电力需求，提高电力系统的可靠性和经济性。
发电厂多电压级电力系统可以应用于发电厂，包括火电厂、水电厂和风电厂等。
通过在发电厂中使用多个电压级别的设备，可以更好地匹配不同的发电机、变压器和输电线路，提高发电系统的效率和可靠性。
工业领域多电压级电力系统可以应用于各种工业领域，包括制造业、石化行业和交通运输等。
多重变压器原理
多重变压器原理
多重变压器是由多个变压器组成的变压器组，其中每个变压器被称为一个相。
多重变压器的原理是将高压电源通过多重变压器的电路，分别经过不同相数的变压器进行变压，最后再合并成一个输出。
多重变压器的原理可以通过阻抗匹配来实现，每个变压器都有不同的变比，使电压经过变压器后能够与后面的变压器匹配。
多重变压器通常由三个单相变压器组成，其中一个变压器接收高电压输入，然后输出到第二个变压器，第二个变压器再将电压输出到第三个变压器。
每个变压器都有不同的变比，以便将电压逐步降低到所需的值。
最后，第三个变压器将电压输出到负载。
多重变压器可以实现高电压输电和低电压供应的转换，可用于输电线路和电力系统中。
多重变压器还可以改变电压的相位角，实现电力的分配和控制。
多重化整流技术
如何确定最佳的多重化重数？一、多重化技术多重化整流电路是指将几个整流电路多重联结。
整流电路多重化的主要目的包括两个方面，一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。
其实这两者之间是有关联的，随着整流装置功率的进一步加大，它所产生的谐波、无功功率等对电网的干扰也随之加大，为减轻干扰，可采用多重化整流电路减少交流侧输入电流谐波，而对晶闸管多重整流电路采用顺序控制的方法可提高功率因数。
将多个方波进行叠加，以消除次数较低的谐波，从而得到接近正弦波的阶梯波。
可以想象，重数越多，阶梯波就越接近正弦波，不过电路结构也越复杂。
多重化技术是大容量变流器提高功率因数和减少谐波的主要方法。
如果要求总功率因数为1，甚至提供超前的无功功率，则一般需使用关断器件的变流器。
对于电流型变流器，多重化技术就是将方波电流叠加，使得输入电流为接近正弦的阶梯波，或提高功率因数。
其连接方式有串联和并联多重化，而控制方式则有移相、顺序控制、非对称控制和滞后超前控制多重化等几种形式。
对于电压型变流器，必须用连接电感和交流电源相连，大都用移相多重化，将方波叠加，使其在网侧产生接近正弦的阶梯波电压，且与电源电压保持适当的相位关系，从而使输入电流为与电源电压同相位的正弦波。
如果需要，可以控制输入电流的相位，使变流器能对无功功率进行补偿。
二、举例说明：（1）多重化逆变器采用基频方波调制(FFM)方式，用低频开关器件实现高压大容量输出，有效减小开关损耗。
根据所用输出变压器及其连接方式和单元逆变桥结构不同可分为3大类，如下图：第1类将图1(a)中各单元逆变桥代之以图1(d)～(g)所示两/三电平逆变桥构成4种曲折变压器串联型多重化逆变器，重数m可为奇数和偶数，相邻两个单元逆变桥的控制信号相位互差/3m rad。
第2类将图1(d)～(g)所示两/三电平逆变桥作为图1(b)中的单元逆变桥构成4种普通变压器串联型多重化逆变器，重数m须为偶数，相邻两个单元逆变桥的控制信号相位互差/3m rad。
多相多重斩波电路有何优点？
多相多重斩波电路有何优点？
多相多重斩波电路是一种通过将多个单相逆变器按一定相位差连结的方式来实现多电平输出的逆变器结构。
它具有以下几个优点：
1.降低功率器件的压力：与单相逆变器相比，多相多重斩波
电路将输入功率分摊到多个相位的电路中，可以减小每个
器件所需的功率容量。
这可以降低逆变器中功率器件的电
流和电压压力，提高系统的可靠性和寿命。
2.减小谐波含量：多相多重斩波电路采用多个相位进行逆变，
使输出电压在时间和幅度上更接近于正弦波。
相位间的错
位可以有效抵消谐波分量，从而降低输出电压的谐波含量。
这可使输出波形更接近理想的正弦波，并减小对负载设备
的干扰。
3.提高输出电压精度：多相多重斩波电路通过调整不同相位
的逆变器工作状态，可以实现更多的输出电平。
这样可以
增加输出电压的分辨率，提高逆变器的输出电压精度。
4.提高系统容量和功率密度：通过在多相多重斩波电路中增
加逆变器的相位数，可以提高逆变器的功率容量。
这使得
多相多重斩波电路适用于需要高功率输出的应用，如大型
电机驱动、电网无功补偿等。
此外，由于减小了单相逆变
器所需的部分电路，多相多重斩波电路可以在给定空间内
实现更高的功率密度。
总的来说，多相多重斩波电路通过分摊器件压力、降低谐波含量、提高输出精度和提高功率密度，为高功率和高性能的逆变器应用提供了一种优化的解决方案。
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多重化电压型的优缺点
多重化电压型解决方案，就是每相采用多个低压IGBT低压变频器（630伏）串接叠加，达到高电压输出到电机的目的。
隔离变压器的设计与其他方案不同，变压器的次级引出多个抽头，每个抽头引出6 30伏电压向低压IGBT器件提供馈电。
• 优点：
a) 由于直接可以输出6千伏电压，较之高低高或者某些高中方案省掉了升压变压器，系统效率有所提高。
b) 变压器次级绕组抽头的增加提高了隔离变压器脉冲数，系统进线侧消谐作用增强，对进线电源谐波污染小，所以有些厂商提出的“完美无谐波”解决方案就是这样的道理。
• 缺点：
a) 该方案的最大缺点是系统特别复杂，牺牲了系统的可靠性和效率。
典型地，其功率元件的总数量是CSI-PWM电流型解决方案的12倍，大量与之配套的电子熔丝、电容器数量众多，给系统的可靠性、可维护性带来较大的影响。
b) 由于隔离变压器制造工艺复杂，其次级绕组抽头的接线端子数量典型地是CSI-PWM电流型解决方案的9倍，所以一般厂商将变压器与变频器集成制造，一般同样需要进口，而变压器一般是中压
变频系统较为薄弱的环节，万一出现故障，用户将很难在短时间内恢复，对生产影响较大。
c) 由于变频器柜内器件数量十分庞大，系统热耗散加剧，对冷
却系统和空调要求较高，强制的风冷措施使得变频器系统能耗增加，效率降低。
d) “完美无谐波”以牺牲系统可靠性和效率为代价，在满足IEE
E-519进线端谐波污染问题上，并非最简单的实现形式。
而且同所
有电压源型解决方案一样，“完美无谐波”是指进线端谐波抑制，出线端（针对电机的电压电流输出波形）并不是十分理想，必须要加相应的滤波回路，对老的电机（如B级绝缘）的适应性和灵活性就不如
电流源型解决方案。
另外，这种方案无法实现停车时的能量回馈制动。
e) 许多多重化电压型中压变频厂商的产品并非免维护设计，如有些产品中使用的大量的电容器（超过200个），每隔3-4年就修要更换一次，运行中可维护性相对较差。
f) 受IGBT类器件的设计原理限制，功率器件故障模式和中压I GBT一样会产生爆裂电弧，较为危险，严重情况下可能造成变频严
重损毁以至被烧毁，需要加以考虑。
g) 多重化电压型中压变频解决方案系统总体运行效率要低一些，运行成本支出不可忽视。