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多电平变换器——高压大容量电能变换的新技术 被引量:48
1
作者 李永东 高跃 候轩 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期2-6,共5页
关键词 变换器 脉宽调制/多电平 空间矢量调制 载波调制 零序分量控制
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多电平逆变器不连续空间矢量调制策略的研究 被引量:16
2
作者 周京华 沈传文 苏彦民 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2005年第5期15-17,共3页
在常规2电平空间矢量不连续调制策略的基础上,对应用于多电平逆变器的相应调制策略进行了研究。针对(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)不连续调制策略带来的输出电压不对称的缺点,提出了一种适用于欠调制区的不连续调制方法... 在常规2电平空间矢量不连续调制策略的基础上,对应用于多电平逆变器的相应调制策略进行了研究。针对(Space Vector Pulse Width Modulation,SVPWM)不连续调制策略带来的输出电压不对称的缺点,提出了一种适用于欠调制区的不连续调制方法。实验结果证明,该方法既可减少开关损耗又可满足输出波形对称、输出谐波畸变率小的要求,是一种较为优良的应用于欠调制区域的调制方法。 展开更多
关键词 逆变器/多电平 不连续调制 欠调制区
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多电平逆变器多载波调制策略的谐波分析 被引量:17
3
作者 周京华 吴理心 +1 位作者 章小卫 李正熙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期63-71,共9页
针对多电平逆变器多载波调制策略的谐波问题,采用双边傅里叶变换方法,提出了一种通用的谐波分析方法,得出输出电压谐波的解析表达式,从理论上阐述了多载波调制策略的谐波特性。根据所得出的通用谐波解析表达式,推导了一种具有特定相邻... 针对多电平逆变器多载波调制策略的谐波问题,采用双边傅里叶变换方法,提出了一种通用的谐波分析方法,得出输出电压谐波的解析表达式,从理论上阐述了多载波调制策略的谐波特性。根据所得出的通用谐波解析表达式,推导了一种具有特定相邻载波相位关系的调制策略谐波解析表达式,给调制策略的实际应用提供了理论依据。同时对3电平、5电平及7电平PD调制策略的谐波分布特性进行了仿真及实验研究。仿真及实验结果表明PD调制策略的谐波分布规律与理论分析是一致的。 展开更多
关键词 多电平逆变器 调制策略 谐波分析 谐波特性
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二极管箝位型多电平逆变器全范围电容电压平衡的PWM调制方法 被引量:15
4
作者 姜卫东 王群京 +2 位作者 陈权 史晓锋 王红涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第15期28-35,共8页
电容电压偏移是二极管箝位型多电平逆变器的主要缺点。空间矢量调制和正弦载波调制方法,在调制度较高且功率因数较低时,电容电压出现低频波动。该文首先建立含电容电压的二极管箝位型三电平逆变器的脉冲宽度调制(pulse-width modulation... 电容电压偏移是二极管箝位型多电平逆变器的主要缺点。空间矢量调制和正弦载波调制方法,在调制度较高且功率因数较低时,电容电压出现低频波动。该文首先建立含电容电压的二极管箝位型三电平逆变器的脉冲宽度调制(pulse-width modulation,PWM)模型,提出一种新的调制方法,只需满足三相电流之和为零,该方法在任意调制度和功率因数下都能确保电容电位的平衡。并对算法累积误差进行修正。实验结果表明,这种方法较以前的解决方案能更好地平衡电容电压。最后将算法拓展到二极管箝位型任意电平数逆变器的调制中。 展开更多
关键词 多电平逆变器 电容电压 全范围 电容电压 脉宽调制
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基于载波和空间矢量调制之间联系的多电平VSI降低和消除共模电压的PWM策略 被引量:14
5
作者 佘阳阳 杨柏旺 +2 位作者 吴志清 李王敏 姜卫东 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期171-178,共8页
提出一种多电平逆变器降低和消除共模电压的调制方法。选择适当的开关状态,部分共模电压消除调制方法(PCMVPWM)能将共模电压降低到直流侧母线单电源电压的三分之一,完全共模电压消除调制方法(FCMVPWM)能完全消除共模电压。分析了这两种... 提出一种多电平逆变器降低和消除共模电压的调制方法。选择适当的开关状态,部分共模电压消除调制方法(PCMVPWM)能将共模电压降低到直流侧母线单电源电压的三分之一,完全共模电压消除调制方法(FCMVPWM)能完全消除共模电压。分析了这两种调制方法与基于载波的脉宽调制方法的关系。在NPC三电平逆变器的原型机上对算法进行了实验验证,仿真和实验结果表明该调制方法能够有效地降低共模电压。最后将算法拓展到任意电平逆变器的调制中。 展开更多
关键词 多电平 电压源逆变器 共模电压 脉宽调制
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多电平逆变器半周期对称SHEPWM方法 被引量:13
6
作者 都小利 费万民 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期95-102,共8页
和多电平逆变器1/4周期对称SHEPWM问题相比,半周期对称SHEPWM问题具有无穷多组解;和一个周期内无波形对称特点的SHEPWM问题相比,半周期对称SHEPWM非线性方程组求解的计算量、计算时间和内存需求量均远小于前者,非常具有研究价值和应用... 和多电平逆变器1/4周期对称SHEPWM问题相比,半周期对称SHEPWM问题具有无穷多组解;和一个周期内无波形对称特点的SHEPWM问题相比,半周期对称SHEPWM非线性方程组求解的计算量、计算时间和内存需求量均远小于前者,非常具有研究价值和应用前景。为此,以五电平逆变器为例,详细研究了多电平逆变器半周期对称SHEPWM非线性方程组的建立与求解方法,以M=0.75、半周期内20个开关切换点为例,用数字仿真和物理实验的方法对研究结果进行了验证。仿真与实验结果一致,证明了所提方法和所求数值解是正确有效的。 展开更多
关键词 多电平逆变器 半周期对称 特定谐波消除 脉宽调制
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双低压型混合级联逆变器的改进混合调制 被引量:10
7
作者 胡文华 刘剑锋 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期7-13,共7页
为解决混合级联九电平逆变器中的电流倒灌问题和降低功率平衡方法的数字设计难度,提出了一种改进的混合调制策略。该混合调制策略可分为两步:首先,通过改进混合级联九电平逆变器拓扑及混合调制方法消除电流倒灌问题;然后再利用逻辑运算... 为解决混合级联九电平逆变器中的电流倒灌问题和降低功率平衡方法的数字设计难度,提出了一种改进的混合调制策略。该混合调制策略可分为两步:首先,通过改进混合级联九电平逆变器拓扑及混合调制方法消除电流倒灌问题;然后再利用逻辑运算对低压单元开关管的初始驱动信号进行功率平衡优化,得到低压单元开关管的实际驱动信号,进而简化功率平衡方法。仿真和实验结果表明:该策略能够在较低调制度下,实现逆变器的高压单元工作在基波频率和2个低压单元的功率平衡。 展开更多
关键词 多电平逆变器 混合级联 混合调制 逻辑运算 电流倒灌 功率平衡
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一种应用于多电平SVPWM的过调制算法 被引量:9
8
作者 刘贺 姜建国 乔树通 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期7-13,共7页
为提高多电平逆变器电压输出能力,提出一种适用全调制度范围的过调制方法,该方法是对多电平逆变器线性调制区的扩展。基于两电平简化算法,根据调制度m_i(0≤m_i≤1),划分为三种调制模式,即线性模式(0≤m_i<0.907),过调制模式Ⅰ(0.907... 为提高多电平逆变器电压输出能力,提出一种适用全调制度范围的过调制方法,该方法是对多电平逆变器线性调制区的扩展。基于两电平简化算法,根据调制度m_i(0≤m_i≤1),划分为三种调制模式,即线性模式(0≤m_i<0.907),过调制模式Ⅰ(0.907≤m_i<m_(max2))和过调制模式Ⅱ(m_(max2)≤m_i<1)。过调制模式Ⅰ引入补偿因子λ,补偿了系统在过调制区域的伏秒损失;在过调模式Ⅱ中,引入简化"压频"计算,可快速计算切换角度αh。三种模式均无需存储数据及复杂的计算公式,易于拓展至n级电平及处理器数字化实现。基于五电平NPC/H型逆变器,仿真及实验表明,在全调制度范围内,该算法具有输出基波电压增益线性、谐波含量低及易于实现的特点。 展开更多
关键词 多电平 逆变器 空间矢量脉宽调制 过调制 简化两电平
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开关电容有源箝位型多电平逆变器的多电压区间调制方法及电容电压控制策略 被引量:4
9
作者 杨涵棣 程志江 +1 位作者 张新燕 周婷婷 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期3903-3912,共10页
针对一种开关电容有源箝位型(switched-capacitor active-neutral-point-clamped,SC-ANPC)多电平逆变器的冗余开关状态数量不足,造成电容电压平衡困难的问题,提出一种适用于该拓扑结构的多电压区间调制方法及电容电压控制方法,解决了现... 针对一种开关电容有源箝位型(switched-capacitor active-neutral-point-clamped,SC-ANPC)多电平逆变器的冗余开关状态数量不足,造成电容电压平衡困难的问题,提出一种适用于该拓扑结构的多电压区间调制方法及电容电压控制方法,解决了现有调制方法计算复杂及开关频率受限的问题。首先分析了逆变器的工作原理,根据逆变器开关状态,提出了三电平区间开关状态组合模型,并设计了满足开关电容电压静态平衡约束条件的多电压区间载波移相调制方法。由于满足静态平衡条件,开关电容电压体积和纹波得到了减少,并且开关管的载波之间只有简单的移相关系,工程实现简单。在此基础上,扩展到三相系统,建立了电容电压的纹波模型,提出了相应的电容电压控制方法,通过调节占空比实现开关电容电压控制,注入零序电压实现母线电容电压控制。通过仿真和实验验证所提调制方法、控制方法的可行性。 展开更多
关键词 开关电容 有源箝位 多电平逆变器 调制方法 电容电压控制
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基于单片机的大功率LED光强调制系统设计 被引量:7
10
作者 李向春 巩玉玺 +3 位作者 高皜 张浩 罗非 张俊虎 《自动化技术与应用》 2017年第1期32-34,共3页
为满足水下不同的光照强度需要,实现水下照明光强的多级调节,设计了大功率LED光强调制电路,提出了一种基于STC单片机的光强多级调节方法。该方法通过调制PWM脉宽实现LED灯光照强度的调节,同时上位机与单片机编码通信实现LED的远程控制... 为满足水下不同的光照强度需要,实现水下照明光强的多级调节,设计了大功率LED光强调制电路,提出了一种基于STC单片机的光强多级调节方法。该方法通过调制PWM脉宽实现LED灯光照强度的调节,同时上位机与单片机编码通信实现LED的远程控制。实验证明,该电路调光输出稳定,系统运行效率高。 展开更多
关键词 STC单片机 大功率LED 脉宽调制 多级调节
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面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法 被引量:2
11
作者 张启航 张黎明 +1 位作者 李玉 王帅 《地理与地理信息科学》 CSCD 北大核心 2023年第2期1-7,共7页
矢量地理数据在实际使用过程中通常经过多次分发,已有数字指纹算法多基于单次分发设计,仅能追踪单级分发下的数据泄露,难以追踪整个流通链条。该文提出一种面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法。首先,对矢量地理数据的顶点坐标进行... 矢量地理数据在实际使用过程中通常经过多次分发,已有数字指纹算法多基于单次分发设计,仅能追踪单级分发下的数据泄露,难以追踪整个流通链条。该文提出一种面向多级分发的矢量地理数据数字指纹算法。首先,对矢量地理数据的顶点坐标进行归一化处理;然后,将归一化值的高位与分发级数建立哈希映射,将顶点划分为若干互不重叠的集合;最后,将各级指纹通过QIM方法分别嵌入划分所得的各个顶点集合中。其中,多级指纹编码采用级联码,外码为I码,内码为GD-PBIBD码。仿真实验表明,该算法对缩放、平移、增删点、裁剪等攻击具有较好的鲁棒性,且可有效抵抗常见的线性指纹攻击,准确地追踪到叛逆用户。该算法可用于矢量地理数据多级分发中,为版权保护及盗版追踪提供有力支持。 展开更多
关键词 矢量地理数据 数字指纹 多级分发 归一化 QIM
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一种单相双输入九电平逆变器及其调制策略 被引量:5
12
作者 王要强 王哲 +2 位作者 周成龙 库若含 董亮辉 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期172-177,共6页
由于传统多电平逆变器存在电路结构复杂、功率器件多、控制复杂等缺点,提出一种单相双输入九电平逆变器,通过2个直流输入电源与电容的串并联实现九电平输出,拓扑结构简单,能够以较少的功率器件和电容数量产生更多的输出电平,谐波含量低... 由于传统多电平逆变器存在电路结构复杂、功率器件多、控制复杂等缺点,提出一种单相双输入九电平逆变器,通过2个直流输入电源与电容的串并联实现九电平输出,拓扑结构简单,能够以较少的功率器件和电容数量产生更多的输出电平,谐波含量低,并且其多输入结构适用于分布式发电和微电网等领域。首先给出逆变器的电路结构和工作原理,然后设计逆变器调制策略,并分析电容充放电过程及其对电压波动的影响,实验结果验证了所提九电平逆变器及其调制策略的有效性和可行性。 展开更多
关键词 多电平逆变器 双输入 开关电容 脉宽调制
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双低压单元混合级联逆变器的改进载波层叠调制策略 被引量:5
13
作者 胡文华 刘剑锋 《电测与仪表》 北大核心 2019年第14期130-136,共7页
传统的载波层叠调制方法应用于双低压单元混合级联逆变器时,存在低压单元之间功率不平衡问题。为此,文中提出了一种改进的载波层叠调制策略。该策略首先通过传统的载波层叠调制方法产生开关管的初始驱动信号,然后再对开关管的驱动信号... 传统的载波层叠调制方法应用于双低压单元混合级联逆变器时,存在低压单元之间功率不平衡问题。为此,文中提出了一种改进的载波层叠调制策略。该策略首先通过传统的载波层叠调制方法产生开关管的初始驱动信号,然后再对开关管的驱动信号进行功率平衡优化后得到开关管的实际驱动信号。仿真结果表明:该策略能够在逆变器高压单元工作在基波频率的情况下,解决逆变器电流倒灌问题和实现两个低压单元的功率平衡;逆变器输出电压的谐波主要为以载波比mf为中心的边带谐波,且随着调制度ma的增大,输出电压THD(Total Harmonic Distortion)逐渐减小。 展开更多
关键词 混合级联 多电平逆变器 混合调制 逻辑组合 电流倒灌 功率平衡
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两单元五开关逆变器的倍频调制及功率平衡方法
14
作者 胡文华 丁文斌 +3 位作者 喻正炎 邢瑞新 余书琨 熊志磊 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2023年第6期90-94,共5页
为了解决传统两单元级联H桥在正负反向层叠载波移幅脉宽(POD-PWM)调制策略下,存在输出电平数少且谐波含量高的问题,提出了一种两单元级联H桥九电平五开关逆变器新型拓扑结构和改进型POD-PWM倍频调制策略.为了消除两个单元之间功率不均... 为了解决传统两单元级联H桥在正负反向层叠载波移幅脉宽(POD-PWM)调制策略下,存在输出电平数少且谐波含量高的问题,提出了一种两单元级联H桥九电平五开关逆变器新型拓扑结构和改进型POD-PWM倍频调制策略.为了消除两个单元之间功率不均衡的问题,在改进型POD-PWM倍频调制策略的基础上,采用1/2输出电压周期循环交换两个单元开关管驱动信号的方法.仿真及实验研究证明了上述理论分析的准确性和切实性. 展开更多
关键词 五开关级联H桥 多电平逆变器 改进型调制策略 总谐波失真 功率均衡
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超高速光通信的新技术及应用 被引量:2
15
作者 吕建新 《电信科学》 北大核心 2011年第11期127-133,共7页
介绍了40 Gbit/s、100 Gbit/s及以上速率超高速光通信中将会用到的新技术,包括相位调制、正交幅度调制、多电平调制等新型调制技术,偏振复用和正交频分复用等新型复用技术,相干接收技术,光子集成技术。最后介绍了这些新技术在400 Gbit/s... 介绍了40 Gbit/s、100 Gbit/s及以上速率超高速光通信中将会用到的新技术,包括相位调制、正交幅度调制、多电平调制等新型调制技术,偏振复用和正交频分复用等新型复用技术,相干接收技术,光子集成技术。最后介绍了这些新技术在400 Gbit/s、1 Tbit/s等超高速光通信上的应用以及超高速光通信方面的研究进展,实现了1 Tbit/s速率下CO-OFDM 1 040 km的普通单模光纤的无误码传输。 展开更多
关键词 相位调制 正交幅度调制 多电平调制 偏振复用 正交频分复用 相干接收 光子集成
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低电压应力单级升降压逆变器及控制策略
16
作者 郭小强 张浩 +3 位作者 陈兆文 王宝诚 华长春 Josep M.GUERRERO 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3117-3126,共10页
针对传统基于Buck-Boost非隔离逆变器具有电压应力大的缺点,提出一种具有低电压应力的新型无变压器单级升降压电压源逆变器拓扑及其调制方案。该拓扑可以在较宽的输入电压范围内实现逆变,同时具有低电压应力与电感电流纹波。文中首先分... 针对传统基于Buck-Boost非隔离逆变器具有电压应力大的缺点,提出一种具有低电压应力的新型无变压器单级升降压电压源逆变器拓扑及其调制方案。该拓扑可以在较宽的输入电压范围内实现逆变,同时具有低电压应力与电感电流纹波。文中首先分析该逆变器的拓扑特性及工作模态,设计可以保证输出电容电压平衡的逆变器的调制策略,建立共模等效电路,对高频漏电流进行分析。最后,搭建硬件实验平台,在DSP TMS320F28335和FPGA XC6SLX9-2TQG 144C数字化平台上对提出的方案进行实验验证,实验结果验证了所提新型拓扑和控制方法的有效性。 展开更多
关键词 多电平逆变器 电压应力 升降压逆变器 调制 共模电压
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新型不对称多电平逆变器拓扑及其调制策略
17
作者 胡文华 熊志磊 +2 位作者 余书琨 丁文斌 张建辉 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期183-191,共9页
传统多电平逆变器应用在高电压等级场合时,所需要的电源以及开关管的数量较大,拓扑结构也较为复杂。针对以上问题,提出一种新型的不对称多电平逆变器拓扑,该拓扑使用了3个不对称的独立电源。与传统的拓扑对比,输出十五电平电压条件下,... 传统多电平逆变器应用在高电压等级场合时,所需要的电源以及开关管的数量较大,拓扑结构也较为复杂。针对以上问题,提出一种新型的不对称多电平逆变器拓扑,该拓扑使用了3个不对称的独立电源。与传统的拓扑对比,输出十五电平电压条件下,该拓扑使用开关管器件数量较少,简化了拓扑结构,同时降低了实际成本。采用一种改进的载波移幅调制策略调制该新型不对称拓扑结构,使其能够正常地输出十五电平电压波形,该方法保留载波移幅调制的方法简单且谐波含量少的优点,同时也减少了载波数量的使用。最后对所提拓扑结构及其调制策略进行了仿真分析和实验验证,结果表明了拓扑结构及调制策略的正确性、可行性和优良的动态性能。 展开更多
关键词 多电平逆变器 不对称独立电源 拓扑结构 改进的调制 动态性能
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现代大功率变频器拓扑结构最新进展分析 被引量:3
18
作者 李建林 《变频器世界》 2011年第6期55-61,共7页
随着大功率自关断器件和高速微控制芯片的不断发展,大功率电力电子装置的应用越来越广泛,传统的多重化结构由于受到变压器或电抗器尺寸、效率、价格及可靠性的限制,在功率等级提升的问题上遇到了极大的困难。多电平变流器的出现为解决... 随着大功率自关断器件和高速微控制芯片的不断发展,大功率电力电子装置的应用越来越广泛,传统的多重化结构由于受到变压器或电抗器尺寸、效率、价格及可靠性的限制,在功率等级提升的问题上遇到了极大的困难。多电平变流器的出现为解决这一问题提供了机会。在大功率电力电子装置中的另一个重要的问题就是大功率器件的工作频率较低,难以应用PWM等优秀的调制技术。载波相移SPWM技术(CPS-SPWM技术)就是解决这一问题的一种很好的方案。本文从理论和实验两方面研究了多电平变流器及CPS-SPWM控制策略在风力发电中的应用。但大功率开关器件所允许的开关频率低,难以将PWM技术应用于传统大容量变频器以达到改善其性能的目的。因此,人们力图通过对大功率变频器的电路拓扑和控制策略两方面进行研究以提高电力电子变流装置容量的同时改善其性能。一个好的电路拓扑再配合优秀的控制策略往往能提高大功率变频器系统的性价比。因此,研究大功率变频器的拓扑结构及控制技术具有一定的理论价值和实用意义。 展开更多
关键词 变频器 风力发电 多电平 调制
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多电平电压源逆变器降低共模电压的脉宽调制策略的研究 被引量:3
19
作者 姜卫东 汪正玲 +1 位作者 赵勇 王非 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2013年第1期36-42,共7页
多电平逆变器因为存在的开关状态多,因此其调制方法也较为复杂。通过选择适当的开关状态,部分共模电压降低调制方法(PCMVPWM)能将共模电压降低到直流侧电源的1/3,而完全共模电压消除调制方法(FCMVPWM)能够完全消除共模电压。本文主要揭... 多电平逆变器因为存在的开关状态多,因此其调制方法也较为复杂。通过选择适当的开关状态,部分共模电压降低调制方法(PCMVPWM)能将共模电压降低到直流侧电源的1/3,而完全共模电压消除调制方法(FCMVPWM)能够完全消除共模电压。本文主要揭示了这两种调制方法与基于载波的脉宽调制的关系并进行仿真比较。最后,在实验室建立的NPC三电平逆变器的原型机上对算法进行了实验验证,结果表明该调制方法能够有效地降低共模电压。 展开更多
关键词 多电平 逆变器 共模电压 脉宽调制
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多电平逆变器特定谐波消除控制技术研究 被引量:2
20
作者 叶满园 李宋 黎冰 《工矿自动化》 北大核心 2014年第9期61-65,共5页
为了深入分析多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制技术的非线性求解法,建立了多种迭代算法求解模型,研究了模型求解特点,对传统数值算法在特定谐波消除求解时所体现的不足进行了分析和改进。以七电平逆变器为例,给出了各算法在不同调制波... 为了深入分析多电平逆变器特定谐波消除脉宽调制技术的非线性求解法,建立了多种迭代算法求解模型,研究了模型求解特点,对传统数值算法在特定谐波消除求解时所体现的不足进行了分析和改进。以七电平逆变器为例,给出了各算法在不同调制波段下的求解情况,对各算法中一些参量的设置及消谐效果进行了比较。仿真结果证明了各算法求解结果的正确性。 展开更多
关键词 多电平逆变器 非线性方程组 多波段调制 特定谐波消除 SHEPWM
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