直流电压不等级联型逆变器一维矢量调制研究
CPS-SPWM调制技术研究及其FPGA实现--毕业设计
安徽工业大学毕业设计(论文)任务书毕业设计（论文）的主要内容:1.学习电力电子技术的主要内容。
2.研究CPS-SPWM技术的原理。
3.设计一种完全基于FPGA的CPS-SPWM调制波形产生的方案。
4.完成对系统的软硬件测试。
起止时间：2010年3月5日至2010年6月1日共14周指导教师签字系主任签字院长签字摘要在分析了多电平逆变原理的基础上，分别对双极性CPS-SPWM和单极倍频CPS-SPWM的调制原理和输出波形进行了严密的公式推导和理论分析。
在比较了几种CPS-SPWM调制脉冲产生方案后，为了解决一些存在的问题，提出了一种完全由FPGA 产生CPS-SPWM调制波的设计方案，并在EP1C6上实现了基于该方案的调制波形发生模块。
该模块可产生三相共60路CPS-SPWM调制波形，使用该模块产生的调制波形控制三相五级全桥式逆变器，可产生多达11电平的输出正弦波。
设计加入了多样化设计，可通过用户接口进行电平数、调制度、载波比等参数设置。
通过优化设计，节省了芯片资源，提高了芯片效率。
仿真和实验证明了该设计的可行性。
关键词：电力电子；多电平变换器；载波移相SPWM发生器AbstractAfter thoroughly analyzing the generation principle of multi-level converter, theortical analysis of modulating principle and output voltage waveform of bipolar CPS-SPWM and single pole double frequency CPS-SPWM is done. There are a few methods now, they have their advantage and disadvantage, in order to solve the drawback, a whole new method to generate multipath SPWM by FPGA completely is proposed, which is realized in Altera FPGA. This generator may produce 60-way SPWM waveform and adjust the amplitude and the frequency of the SPWM waveform. A multi-level inverter with 3 phase can be modulated by these waveform. The very output waveform of this inverter is a 11-level sine wave. By means of the optimum design, the chip resources is saved and the chip efficiency is enhanced. The simulative and experimental results proved the feasibility of the design.Keyword: Power electronics; Multilevel-converter; Carrier phase shifted SPWM generator目录1 绪论 (1)1.1 逆变技术概述 (1)1.2 多电平逆变技术概述 (2)1.2.1 多电平逆变器的结构 (2)1.2.2 多电平逆变器的输出 (2)1.2.3 多电平逆变器的控制 (3)1.3 本课题的意义和任务 (3)2 CPS-SPWM技术研究 (4)2.1 CPS-SPWM技术概述 (4)2.2 载波相移SPWM(CPS-PWM)理论 (5)2.2.1 双极性CPS-SPWM (5)2.2.2 单极倍频CPS-SPWM (10)2.3 结论 (15)3 基于FPGA的CPS-SPWM脉冲产生设计方案 (16)3.1 主控器件的选择 (16)3.2 单相脉冲发生模块设计 (17)3.3 三相脉冲发生结构设计 (18)4 基于FPGA的CPS-SPWM脉冲发生模块的实现 (19)4.1 单相各模块的实现 (19)4.1.1 系统复位及时钟分频模块 (19)4.1.2 正弦波/三角波ROM表 (21)4.1.3 三角波/正弦波地址累加器 (23)4.1.4 正反相调制比较器 (25)4.1.5 死区控制模块 (27)4.1.6 正弦调制波的幅频控制 (29)4.1.6 单相仿真 (30)4.2 三相集成 (31)4.2.1 B相、C相的设计 (31)4.2.2 顶层设计 (32)4.3 实验调试 (33)4.3.1 实验平台 (33)4.3.2 调试工具 (34)4.3.3 相关测试 (35)5 结论 (38)致谢 (38)参考文献 (38)1 绪论1.1 逆变技术概述通俗的说，逆变技术就是把直流电变为交流电的技术。
级联型多电平逆变器的优化脉冲宽度调制控制策略
（ ｏ ｅｅｏ ｌ ｔｃｌ ｎ ｎｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉｇ Ｊ ｎｓ ｎｖｒ ｔ， ｈｎｊ ｎ １０ ３ Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｅ ｒ ａ ａ ｄＩｆ ａ ｏ ｎｉｅｒ ， ｉ ｇｕＵ ｉｅｓｙ Ｚ ｅｇｉ ｇ２ ２ １ ， ｈｎ ） ｌ Ｅ ｃｉ ｒ ｉ ｎ ａ ｉ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ ａ ｅ ｎ ｔ ｄｔ ｎ ｌ ＨＰ ｓ ｒ ｃ ：Ｂ ｓ ｄ ｏ ｒ ｉ ｏ ａ ａ ｉ Ｓ ＷＭ ｔｏ ｍｅｈ ｄ，ａｌ ｍｐ ｏ ｅ ｄ ｌｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ａ ｐ ｙｎ ｒ ｅｐ ａ ｅ ｃ ｓ ｌ ｉ ｒｖ ｄ ｍｏ ｕ ａｉ ｔｏ ｐ ｌｉｇ ｔ ｔ ｅ — ｈ ｓ ａ — ｏ ｏｈ
摘
要： 基于传 统分 析？ 谐 波 脉 冲宽度 调 制 Ｐ 肖 ＷＭ 法 （ ｕ ｈｒ ｏｉ Ｐ Ｓ ｂａｍ ｎｃ ＷＭ，Ｓ Ｐ Ｈ—
张 航 辉 （ ９ ６ ） １８一 ， 男 ， 士研究生 ， 硕 研 究方 向 为 电力 系 统 及其 自动 化 。
ＷＭ） 提 出了一种适用于三相级联 多电平逆 变器 的改进型 调制方法 ， ， 即载波重叠 开关 频率优化 Ｐ ＷＭ法 （ Ｏ Ｓ Ｏ Ｐ Ｃ —Ｆ —ＷＭ） 。新型 Ｐ ＷＭ 方法兼具载 波重叠法和开 关频率优 化 法的优点 ， 可以增 大输 出线 电压的基 波幅值 ， 提高直流 电源 电压 利用率 ， 改善输 出线 电 压谐 波性能 ， 特别 是在低调制下可明显减少输 出线 电压畸变率 。以三相级联型 ｌ ｉ Ｃ —Ｆ — ＷＭ） ｗ ｉ ｏ ｂｎ ｄｔｅａ ｖ ｎ ｇ ｓ ｆ Ｏ Ｐ ｎ Ｆ — ＷＭ． ｈ ｉ ａ ｐ ｌ ｉｔ ｏ ｕａ ｏ ｏ ｓ ｔ ｎ（ Ｏ Ｓ Ｏ Ｐ ， ｈｃ ｃ ｍ ｉｅ ｈ ｄ ａ ｔ ｅ — ＷＭ ａ ｄ Ｓ Ｏ Ｐ ｈ ａ ｏＣ Ｔｅ
级联H桥变换器PWM线性调制区共模注入扩增
电气传动2022年第52卷第16期摘要：微电网孤岛运行时，作为接口设备的级联H 桥变换器在实现诸如负序补偿等辅助功能时，可能需配置非正弦的脉宽调制（PWM ）波。
为避免过调制，PWM 调制波中正序分量将减小，从而降低变换器最大正序输出电压。
对此，提出了一种新颖的共模分量注入技术，以最大化扩增PWM 线性调制区。
新方案无需在控制器中设置查找表即可实时实施，即独立于控制器，并与任意基于载波的PWM 兼容。
同时，新技术可用于对称型或非对称型级联H 桥，并配合容错PWM 一起使用时，可实现变换器的故障容错运行。
利用级联H 桥变换器样机进行了共模注入PWM 测试，实验结果验证了新型PMW 线性调制区扩增共模注入技术的效果。
关键词：微电网；级联H 桥变换器；脉宽调制；共模注入；线性调制区中图分类号：TM46文献标识码：ADOI ：10.19457/j.1001-2095.dqcd22955PWM with Common Mode Injection to Increase Linear Modulation Region forCascaded H -bridge Inverter LI Qinzhao 1，ZHAO Xuemin 2（1.Department of Electronic Engineering ，Zhengzhou Professional Technical Institute of Electronics &Information ，Zhengzhou 451450，Henan ，China ；2.School of Intelligent Engineering ，Zhengzhou University of Aeronautics ，Zhengzhou 450015，Henan ，China ）Abstract:When the microgrid is operating in island mode ，the cascaded H-bridge （CHB ）converter as an interface device may need to be configured with a non-sinusoidal reference wave of pulse width modulation （PWM ）when implementing auxiliary functions such as negative sequence compensation.In order to avoid overmodulation ，the positive sequence component in the PWM reference wave will be reduced ，thereby reducing the maximum positive sequence of the converter output voltage.In this regard ，a novel commonmode component injection technique was proposed to maximize the PWM linear modulation region.The new scheme can be implemented in real time without setting up a look-up table in the controller ，that is ，independent of the controller and compatible with any carrier-based PWM.At the same time ，the new technology can be used for symmetrical or asymmetrical cascaded H-bridges ，and when used with fault-tolerant PWM ，it can realize fault-tolerant operation of the converter.The common mode injection PWM tests were carried out using the CHB converter prototype.The experimental results verify the effect of the new PMW linear modulation area amplification common mode voltage injection technology.Key words:microgrid ；cascaded H-bridge （CHB ）converter ；pulse width modulation （PWM ）；common mode injection ；linear modulation region基金项目：河南省重点研发与推广专项（）通讯作者：李钦召（1974—），男，本科，讲师，Email ：级联H 桥变换器PWM 线性调制区共模注入扩增李钦召1，赵学民2（1.郑州电子信息职业技术学院电子工程系，河南郑州451450；2.郑州航空工业管理学院智能工程学院，河南郑州450015）微电网是分布式电源和可再生能源大规模接入电网的整体解决方案[1]。
一种新型的级联逆变器电容电压平衡控制方法
一种新型的级联逆变器电容电压平衡控制方法崔灿【摘要】级联逆变器在光伏系统中应用非常广泛，其控制的一个主要难点就是直流侧电容电压平衡问题。
以5电平级联多电平逆变为研究对象，提出一种新型的电容电压平衡控制方法，并在仅有电压平衡控制和附加了MPPT控制两种条件下进行了仿真研究。
研究结果表明，在稳态条件下，逆变器直流侧电容电压稳定，各桥之间电容电压基本一致，逆变器输出电流电压稳定，并且具有控制简单、可靠性高、调节速度较快等优点，具有较高的应用价值。
%Cascaded inverters are now widely used in the photovoltaic systems.One of the main difficulties of controlling it is balancing the voltage of the DC capacitors.This paper puts forward a new control method for DC voltage balance based on 5-level cascaded inverter. We do simulations in the condition of the system with voltage balancing control and then added by MPPT.It is indicated in the result that the strategy is performing well during the steady state.Due to that the values of the H bridge voltage are steady and almost the same,the output of the inverter is stable.Better is that the method is simple,reliable and can quickly response,which may lead to high application value.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2016(038)004【总页数】4页(P21-23,29)【关键词】级联逆变器;直流电容;电压平衡;电压调制比;最大功率点跟踪【作者】崔灿【作者单位】安徽省电力设计院，安徽合肥 230601【正文语种】中文【中图分类】TM722级联多电平逆变器是由若干个基本逆变单元(H桥)通过串联连接而成的。
级联型多电平逆变器控制策略的研究
级联型多电平逆变器控制策略的研究引言：随着新能源的快速发展，电网接入型光伏发电逆变器应用越来越广泛，但是传统的单电平逆变器无法满足高电压和大功率输出的需求。
多电平逆变器因其具有更低的谐波失真、更高的输出质量和更高的效率而逐渐得到了广泛应用。
本文主要研究级联型多电平逆变器的控制策略，以提高逆变器的性能和实用性。
一、级联型多电平逆变器的结构及原理级联型多电平逆变器由多个电平串联而成，每个电平由一个H桥逆变器组成。
通过控制每个H桥逆变器的导通时间及模块化级数，可以实现多种输出电压等级。
级联型多电平逆变器的基本原理是将输入直流电压按照一定的方式切割成多个电平，然后对每个电平进行逆变操作，从而生成多电平输出交流电压。
二、级联型多电平逆变器的控制策略1.基于单环节传统控制策略基于单环节传统控制策略的级联型多电平逆变器控制方法较为简单，通过对每个H桥逆变器进行PWM调制来实现多电平输出电压。
这种方法可以满足一定程度的输出要求，但无法充分发挥多电平逆变器的优势。
2.基于多环节传统控制策略基于多环节传统控制策略的级联型多电平逆变器控制方法在单环节传统控制策略的基础上进行了改进。
通过将多个H桥逆变器的输出电压进行级联，在级联的过程中逐步滤除谐波，提高输出波形质量。
3.基于尺度不同的PWM控制策略基于尺度不同的PWM控制策略是当前较为先进的控制方法之一、通过调整每个H桥逆变器的开关频率和占空比，实现尺度不同的PWM控制，从而降低逆变器输出的谐波失真，提高输出波形质量。
4.基于多谐波消除控制策略基于多谐波消除控制策略是近年来的研究热点之一、通过分析级联型多电平逆变器输出的谐波成分，设计合适的控制方法来消除谐波。
这种方法可以有效降低谐波失真，提高输出波形质量。
三、级联型多电平逆变器控制策略的性能评价结论：本文对级联型多电平逆变器的结构和原理进行了简要介绍，并综述了常用的控制策略，包括基于单环节传统控制策略、基于多环节传统控制策略、基于尺度不同的PWM控制策略和基于多谐波消除控制策略。
级联型逆变器原理
级联型逆变器原理
级联型逆变器是一种高效稳定的逆变器，被广泛应用于工业、交通等领域。
级联型逆变器采用多电平电压输出，具有高质量的电力输出和较低的谐波失真。
本文将从原理、工作方式、优点和应用等方面介绍级联型逆变器。
一、原理
级联型逆变器采用多级逆变器级联输出，可将直流电源转换为多电平交流电源输出。
具有高精度的输出波形质量和较低的谐波失真率，与传统的单级逆变器相比，其具有更高的能效比。
二、工作方式
级联型逆变器采用多级逆变器级联输出，每一级逆变器都是由驱动电路、触发电路、逆变电路、滤波电路和控制电路等组成。
在工作过程中，每一级逆变器的工作状态均由控制电路控制，以确保电压和电流的稳定输出。
三、优点
1. 高效稳定：级联型逆变器采用多级逆变器级联输出，具有高效稳定的输出电压。
2. 低谐波失真：级联型逆变器的多电平输出质量高，具有较低的谐波失真率。
3. 环保节能：级联型逆变器具有较高的能效比，可节省能源。
4. 适用范围广：级联型逆变器适用于工业、交通等领域。
四、应用
1. 工业：级联型逆变器适用于高端数控机床、冶金、石化等行业的电力转换控制。
2. 交通：级联型逆变器适用于城市轨道交通、高速铁路等领域的电力转换控制。
3. 其他领域：级联型逆变器还适用于空载运行制动、新能源发电、UPS等。
总之，级联型逆变器是一种高效稳定的逆变器，拥有较高的输出质量和能效比，适用于工业、交通等领域。
用于级联型逆变器的一种PWM调制方法
来 在矢量 的选择 和开关 时间 的计 算上 出现 了各种
简 化 的算 法 ， 效地 减 小 了该 算 法在 多 电平 逆 变 有 器 中应用 的计算量 ， 使得 实 时计 算得 以实现 ， 是 但 在 应用该 算法 时 ， 了使一 相 中各 串联 Ｈ 桥单 元 为
ＷＭ） 。其 中 ， ＨＥ—Ｐ Ｓ ＷＭ 通 过 对 开关 时 刻 的优
化选择 ， 消除选 定次数 的低次 谐波 ， 通过求解 非线
性 超越方 程来 实现 ， 而应 用于 变频调速 系统 时 ， 实
时求解该方 程 ， 在一定 的 困难 ； Ｓ—Ｐ 存 Ｐ ＷＭ 为 目
前 级联 型 逆 变器 普遍 应 用 的一 种 成 熟 Ｐ ＷＭ 算 法 ， 过将 一 个 调制 波 与 一 组 互 差 ｎ Ｎ（ 为 逆 通 ／ Ｎ
ｖ ｌ ｇ ｓｒｄ ｃ ｄｂ ｅｏｓ ｑ ｅ ｃ ｏｔｇ ｎｅｔ ｎ Ｓｍｕａｉｎ ｒｓ ｌ ｉｄｃ ｔｓｔ ｅｅｆｃｉｅｏ ｈ ｔａｅ ｙ ｏ ｔ ｅｗａ ｅ ｕ ｅ ｙｚ ｒ ｅ ｕ ｎ ｅｖ ｌ ｅｉｊｃｉ ． ｉ ｌｔ ｅ ｕｔ ｎ ｉａｅ ｈ ｆｅ ｔ ｆｔ ｅｓｒｔｇ ． ａ ａ ｏ ｏ ｖ
维普资讯
电 气 传动 ２ ０ ０ ７年 第 ３ ７卷 第 １ ２期
用 于级 联 型 逆 变 器 的 一种 Ｐ Ｍ 调 制 方 法 Ｗ
用 于级 联 型逆 变 器 的一 种 Ｐ Ｍ 调 制方 法 Ｗ
沈志 字 李 永 东
清华 大学
摘要 ｉ 联型逆变器常用 Ｐ 级 ＷＭ 算 法 ， 载 波 移相 法 外 ， 需 进 行 开 关 轮 换 以平 衡 功 率 单 元 利 用 ， 已有 除 均 但 算 法 需 要 额 外 开关 动作 。为 此 提 出 了一 种 开 关 轮 换 算 法 ， 保 证 功 率 单 元 开 关 次 数 均衡 的前 提 下 ， 以在 多 在 可 数 电压 范 围内 降低 功率 单 元 的开 关频 率 。在 此 基 础 上 ， 过 对 零 序 电压 的控 制 ， 制 了共 模 电压 的 幅值 。仿 通 抑 真结 果 验 证 了 算法 的有 效 性 。 关键词 ： 联 Ｈ 桥 串 Ｐ ＷＭ 开关频率 共 模 电 压
基于载波移相SPWM的级联多电平逆变器输出特性研究
２１ ０ １年第 １ 期 １
舰 船 电 子 工 程
Ｓ ｉ ｅ ｔｏ ｉ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｐ Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ ｇｎ ｅｉｇ
Ｖｏ． １Ｎｏ １ Ｉ３ ． １
１７ ３
基 于载 波移 相 Ｓ ＷＭ 的 Ｐ 级联 多 电平 逆 变 器 输 出特 性研 究
３ 直 流侧 不 均压 对 ＣＰ ＿Ｐ Ｍ 调 ＳＳ Ｗ
制 逆 变器 输 出特 性 的 影 响
单 相 级联 的 Ｘ 个 单 元模 块 的直 流 侧 均压 是 目 前级联 多 电平三 相逆 变器 的一个 难点 ， 是 电力 电 也 子学界 比较 关注 和重视 的一 个重 要 问题 ， 研究 采 用 Ｃ ＳＳ Ｗ Ｍ 调制方 法 的逆变器 单 相 的各 个单 元 模 Ｐ －Ｐ
输 出 Ｓ ＷＭ 波形。图 ２ Ｐ 所示为单相采用 ３ 个单相
全 桥级联 的级 联 多电平 逆变 器采用 Ｃ ＳＳ Ｗ Ｍ 调 Ｐ －Ｐ
制 的输 出 特 性 ， 中 Ｓ ＷＭ 具 体 采 用 单 极 倍 频 其 Ｐ Ｓ Ｗ Ｍ 方式 ： 图 ａ ｅｅ为 单 相 各 模 块 的 三角 载 Ｐ 子 、、 波， 其频 率是 正 弦调 制 波 的 倍 ， 且 依 次 逐 个 错 并
结构如图 １ 所示的级联 多电平逆变器具有组装简
收稿 日期 ：０ １ ５ ２日， ２１ 年 月 修回 日期 ：０ １ ６ ４日 ２１年 月
作者简 介 ： 陶文俊 ， ， 男 硕士 ， 工程 师 ， 研究方 向： 电网安全运行 。
１４ ７
陶文俊 ： 基于载波移相 Ｓ ＷＭ 的级联多 电平逆变器输 出特性研究 Ｐ
后通过仿真 和实验对该 逆变器的输出特性进行 了分析 ， 理论计算 、 真和实验结 果相符 ， 仿 并得 出了基 于 Ｃ ＳＳ ＷＭ 的级联 Ｐ －Ｐ
逆变器主回路拓扑
逆变器主回路的拓扑结构有多种，以下是一些常见的拓扑结构：
1.电压型逆变器主回路拓扑：电压型逆变器主回路采用电压源型结构，主要由整
流器、滤波电容和逆变器三部分组成。
整流器将输入的直流电转换为交流电，滤波电容用于储存电能，逆变器将直流电逆变为交流电供给负载。
2.电流型逆变器主回路拓扑：电流型逆变器主回路采用电流源型结构，主要由输
入滤波器、电流源逆变器、输出滤波器和负荷组成。
输入滤波器用于滤除谐波，电流源逆变器将直流电逆变为交流电，输出滤波器用于滤除谐波，负荷为逆变器的输出。
3.多电平逆变器主回路拓扑：多电平逆变器主回路采用多电平结构，主要有二极
管钳位型、电容飞跨型和级联多电平型等。
多电平逆变器能够输出多电平电压，因此其输出电压的波形更接近于正弦波，可以减小谐波对电网的影响。
4.矩阵式逆变器主回路拓扑：矩阵式逆变器主回路采用矩阵式结构，将多个电压
型或电流型逆变器组合在一起形成矩阵式逆变器。
矩阵式逆变器的输出电压和电流可以同时达到最大值，因此其输出功率可以最大化。
以上是一些常见的逆变器主回路拓扑结构，实际应用中需要根据具体需求选择合适的拓扑结构。
级联型逆变器原理
级联型逆变器原理引言级联型逆变器是一种特殊类型的逆变器，它可以将直流电转换为交流电，并用于不同领域的应用。
本文将详细探讨级联型逆变器的原理和工作过程。
什么是级联型逆变器级联型逆变器是一种采用多级电路结构的逆变器，由多个逆变器级联而成。
每一级逆变器都可以将直流电源转换为交流电，并输出给下一级逆变器。
这种结构可以提高逆变器的输出功率和效率。
级联型逆变器的工作原理第一级逆变器第一级逆变器接受直流电源输入，并将其转换为交流电。
这个过程主要包括以下几个步骤： 1. 接收直流电源输入。
直流电源可以是电池或其他直流电源。
2. 输入滤波。
通过输入滤波电路，将直流电源的纹波和干扰滤除，保证输入电流的稳定性和纹波小。
3. 逆变。
采用逆变电路，将直流电源转换为交流电。
逆变器电路通常由功率开关管和滤波电路组成。
4. 输出滤波。
对逆变器输出的交流电进行滤波，降低高次谐波，并滤除低频功率电流。
后续级逆变器后续级逆变器接受第一级逆变器的输出，并再次进行逆变。
每一级逆变器都会增加输出电压的幅值和频率，并将其送入下一级逆变器。
这种级联的结构类似于梯级放大器，可以逐步放大输出的交流信号。
控制与保护级联型逆变器需要进行精确的控制和保护，以确保其正常工作和安全性。
常见的控制与保护功能包括： 1. 调节输出电压和频率。
通过控制各级逆变器的电路参数，可以精确调节输出电压和频率，以适应不同的应用需求。
2. 过流保护。
当输出电流超过设定值时，逆变器会自动切断输出，以防止损坏。
3. 过温保护。
当逆变器内部温度超过安全范围时，会自动停止运行，以防止过热损坏。
4. 短路保护。
当输出端发生短路时，逆变器会自动断开输出，以避免损坏。
级联型逆变器的应用领域级联型逆变器在各个领域都有广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：太阳能发电系统太阳能发电系统通常会使用级联型逆变器将太阳能电池板产生的直流电转换为交流电，并输出到电网中。
级联型逆变器的高效能转换和稳定性能，可以最大限度地提高太阳能发电系统的效率。
多电平逆变器空间矢量调制技术研究的开题报告
多电平逆变器空间矢量调制技术研究的开题报告一、研究背景及意义随着电力电子技术的快速发展，逆变器作为电力电子变换器的关键部件，广泛应用于各种工业和民用电力电子设备中。
多电平逆变器是一种逆变器拓扑结构，它可以将直流电压精准地转换成交流输出电压，因此在工业自动化、新能源、电动汽车等领域具有广泛的应用前景。
空间矢量调制技术是多电平逆变器的重要控制策略之一，通过快速地调整电压矢量的方向和大小，可以有效地降低输出电压的失真度和谐波含量，提高逆变器的效率和可靠性。
因此，深入研究多电平逆变器空间矢量调制技术，对于进一步提升逆变器的性能和应用价值具有重要意义。
二、研究内容和方法本课题的研究内容主要包括以下方面：1. 多电平逆变器的基础原理和拓扑结构分析。
2. 空间矢量调制技术的基本原理和应用特点分析。
3. 多电平逆变器空间矢量调制技术的实现方法和控制策略研究。
4. 空间矢量调制技术在多电平逆变器中的应用效果及优化方法研究。
本研究将主要采用理论研究和计算机仿真相结合的方法，通过理论分析和MATLAB/Simulink仿真模拟，在多电平逆变器空间矢量调制技术的实现方法、控制策略、应用效果等方面进行深入研究和分析，为多电平逆变器在实际应用中提供科学、合理的解决方案。
三、预期成果和意义本研究的预期成果包括以下几个方面：1. 多电平逆变器的基础原理和空间矢量调制技术的基本原理、应用特点等方面的深入理解。
2. 多电平逆变器空间矢量调制技术的实现方法和控制策略的探究，为实际应用中的逆变器设计提供指导。
3. 空间矢量调制技术在多电平逆变器中的应用效果及优化方法研究，为提高逆变器的性能和应用价值提供理论支持。
4. 研究成果将对多电平逆变器的研究和应用具有较大的推动作用，并有望在新能源、电力电子、电动汽车等领域得到广泛应用。
基于级联型逆变器的感应电机无速度传感器矢量控制
基于级联型逆变器的感应电机无速度传感器矢量控制李新元; 马骏; 高鹏; 刘超; 吴道阳; 于浩然; 赵玲【期刊名称】《《电机与控制应用》》【年(卷),期】2019(046)007【总页数】5页(P26-30)【关键词】感应电机; 级联型逆变器; 无速度传感器; 转速辨识【作者】李新元; 马骏; 高鹏; 刘超; 吴道阳; 于浩然; 赵玲【作者单位】许继电源有限公司河南许昌461000【正文语种】中文【中图分类】TM3460 引言级联型逆变器由于采用模块化结构，易于扩展，是目前应用最广泛的多电平逆变器。
与传统的两电平逆变器相比，级联型多电平逆变器开关频率更高，开关损耗更小，解决了高压大功率逆变器存在的许多问题，如对电网的谐波污染大、输入功率因数较低、电机的转矩脉动大以及输出du/dt对电机绝缘的影响等[1]。
对于感应电机矢量控制系统需要转速闭环，一般情况下转速是直接测量得出，常使用光电编码器和旋转变压器来测定转速[2-3]。
然而一方面精密高的速度传感器价格偏高，增加了系统成本，并且在某些恶劣环境下无法安装；另一方面安装位置传感器往往增加了转子轴的转动惯量，连线和接口电路的增加使系统易受干扰[4]。
因此，无速度传感器的控制研究受到广泛关注。
在无速度传感器矢量控制系统中，常用的控制策略是转速外环、磁链转矩内环双闭环控制，但其需要估计电机的磁链和转速。
为了更好地实现无速度传感器矢量控制，学者们提出了各种不同的转速估计方法，如滑模观测器[5-6]、扩展卡尔曼滤波[7]、状态观测器[8]、高频信号注入[9-10]、模型参考自适应系统(MRAS)[11-13]等。
其中，由于MRAS性能好和易于实现的特点，基于MRAS的转速估计方法在交流调速系统中得到广泛应用。
在目前实用的系统中主要使用的是基于转子磁链的辨识方法。
该方法简单，易于实现，但参考模型中存在纯积分环节，不可避免地出现初始值设定和积分漂移问题，尤其在低速时的转速检测精度较低[12-13]。
CPWM与DPWM统一实现的光伏逆变器研究
CPWM与DPWM统一实现的光伏逆变器研究明杰;李宁【摘要】为提高光伏并网逆变器的电能质量与发电效率性能指标,深入探讨了基于零序分量注入的载波调制方法.根据连续脉宽调制(CPWM)与空间矢量脉宽调制(SVPWM)的等效原理,设计了一种将等效的空间矢量脉宽调制与不连续脉宽调制(DPWM)统一实现的三相光伏并网逆变器调制方法.该方法可实现等效SVPWM,DPWM1,DPWM3等调制的平滑切换,有极高的灵活性且实现简单,仿真与实验结果证明所提方法可行有效.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2018(048)012【总页数】5页(P39-43)【关键词】三相光伏并网逆变器;空间矢量脉宽调制;不连续脉宽调制【作者】明杰;李宁【作者单位】中节能太阳能股份有限公司,北京 100082;山东奥太电气有限公司新能源事业部,山东济南 250101【正文语种】中文【中图分类】TM341环境污染与能源危机日益严重，新能源发电行业得到快速发展。
随着光伏发电系统等分布式能源大规模接入低压配电网，提高电力电子装置性能指标已成为国内外众多学者的研究热点。
同时，并网逆变器作为可再生能源发电系统与电网的接口，在并网发电中起到关键作用。
电能质量与变换效率成为考核光伏逆变器性能的重要指标［1-2］。
从交流侧电能质量的角度，由于空间矢量脉宽调制（SVPWM）具有较高的直流电压利用率、较低的输出电压与电流谐波等优点，目前已广泛应用于三相电压源逆变器（VSI）中。
而零序分量注入的载波调制通过注入3次低频谐波可实现与空间矢量调制等效［3-5］。
从提高光伏并网逆变器效率的角度分析零序分量注入的载波调制，其可分为连续脉宽调制（CPWM）与不连续脉宽调制（DPWM）。
与CPWM调制相比，DPWM 可以实现某一相开关管在1个电压基波周期内的特定区间不动作，从而降低开关损耗。
特别在大功率应用场合，DPWM提高变换器效率尤为明显［6-7］。
因此，研究高效的并网逆变器调制方法具有重大意义和广阔的应用前景。
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出 电压 、 流 波 形 变 化 ， Ｈ 桥 输 出功 率 不 等 ， 重 时 甚 至 损 坏 变 频 器 。对 于 Ｈ 桥 级 联 型 多 电 平 逆 变 器 传 统 电 各 严
的控 制 方 式 都 是建 立 在 Ｈ 桥 直 流 电压 相 等 的前 提 下 ， 究 了 Ｈ 桥 直 流 电 压 不 等 的 情 况 ， 出 了适 合 直 流 电 研 提
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Hale Waihona Puke 电气 传 动 ２ １ ０ ０年 第 ４ Ｏ卷 第 １ ２期
直 流 电压 不 等级 联 型 逆 变 器 一 维 矢 量 调 制研 究
邱 钢 朱 思 国。 欧 阳 红 林 。 朱 英 浩 ， ， ，
（ ．包头 北 雷连 铸 工程技 术 有 限公 司 ， １ 内蒙 古 包头 ２ ６ ５ ； ６ ５ ５
２ ．湖 南 大 学 电 气 与 信 息 工 程 学 院 ， 南 长 沙 ４ ０ ８ ） 湖 １ ０ ２
摘 要 ： 桥 级 联 型 多 电平 逆 变 器 由 于 具 有 良好 的 输 出波 形 得 到 广泛 运 用 ， 直 流 电 压 相 等 的 Ｈ 桥 级 联 型 Ｈ 对 逆 变 器 ， Ｈ 桥 直 流 电压 由 于 功 率元 器 件 差 异 或 运 行 过 程 中 负 载 瞬 时 突 变 等 出现 不 等 或 波 动 时 可 能 引 起 输 当
压 不 等 的一 维 矢 量 调 制 技 术 和 直 流 电 压 不 等 时 实 现 Ｈ 桥 等 功 率 输 出 的 一 维 矢 量 调 制 。提 出 的 方 法 在 两 单 元 级 联 型变 频 实 验 装 置 上 进 行 了 验 证 。
关 键 词 ： 电 平 逆 变 器 ； 维 矢 量 调 制 ； 功 率 输 出 ； 流 电压 不 等 多 一 等 直
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