高速磁悬浮牵引系统大功率三电平整流器特定谐波消除脉宽调制策略 被引量：8

1

作者 赵牧天 葛琼璇 +2 位作者 张波 范恩泽 朱进权 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第16期4180-4192,共13页

高速磁悬浮列车牵引供电系统采用大功率背靠背三电平有源中点钳位(ANPC)变流器。为在低开关频率下降低网侧电流谐波,基于三相静止坐标系的线性扩张状态观测器(LESO)和比例谐振(PR)控制,提出一种适用于大功率三电平整流器的特定谐波消除... 高速磁悬浮列车牵引供电系统采用大功率背靠背三电平有源中点钳位(ANPC)变流器。为在低开关频率下降低网侧电流谐波,基于三相静止坐标系的线性扩张状态观测器(LESO)和比例谐振(PR)控制,提出一种适用于大功率三电平整流器的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)策略,并设计相应的死区补偿方法。高速磁悬浮列车在运行过程中,定子段换步会造成逆变侧负载剧烈变化,从而引起网侧电流的大幅度改变。考虑到SHEPWM动态性能较差,提出一种在换步阶段对离线计算的开关角进行在线修正的方法,可提高基于SHEPWM整流器闭环控制的动态调节能力。最后,利用背靠背三电平ANPC变流器实验平台进行实验,验证了SHEPWM提高网侧电流质量的优越性以及所提策略提高SHEPWM闭环控制动态性能的有效性。 展开更多

关键词 高速磁悬浮列车 三电平有源中点钳位整流器 特定谐波消除脉宽调制 线性扩张状态观测器 动态性能

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基于SHEPWM的三电平NPC逆变器中点电压波动抑制方法研究 被引量：5

2

作者 周游 胡耀威 +1 位作者 程竟陵 陈国柱 《机电工程》 CAS 北大核心 2018年第9期991-995,共5页

针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三次... 针对基于传统特定谐波消除调制(SHEPWM)的三电平NPC逆变器的中点电压波动问题,分析了相电压中基波与三次谐波对中点电压波动的影响。建立了中点电压与三次谐波含量之间的关系,提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法,通过引入三次谐波控制方程重构SHEPWM开关角求解方程,并在此基础上以最大化程度抑制中点电压波动为目的,推导出了最优的三次谐波含量,在Matlab/Simulink平台上搭建了2 MW/3 k V逆变器并网模型,对改进SHEPWM方法的中点电压波动抑制效果进行了测试。研究结果表明:利用基于三次谐波最优含量控制的改进SHEPWM方法,能有效抑制中点电压的低频波动,提高NPC逆变器输出性能,降低直流环节电容。 展开更多

关键词 特定谐波消除 中点电压波动 三电平NPC逆变器 三次谐波

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基于改进型粒子群优化算法的非对称级联开关电容多电平逆变器

3

作者 张枫鑫 叶远茂 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期51-59,共9页

针对粒子群优化PSO(particle swarm optimization)算法在应用到逆变器的特定谐波、消除脉宽调制SHEPWM(vselective harmonic elimination pulse-width modulation)所存在的全局搜索能力差、且容易陷入局部最优等问题,提出1种改进型PSO... 针对粒子群优化PSO(particle swarm optimization)算法在应用到逆变器的特定谐波、消除脉宽调制SHEPWM(vselective harmonic elimination pulse-width modulation)所存在的全局搜索能力差、且容易陷入局部最优等问题,提出1种改进型PSO。通过在搜索过程中引入遗传算法中的垂直交叉运算,以及采用精英保留策略来提高算法的全局搜索能力、局部搜索能力和保留优秀的个体,由此提高开关角精确度,改善SHEPWM的性能。使用所提算法对新型非对称级联开关电容多电平逆变器的SHEPWM非线性超越方程进行求解,解决了传统数值法对初值依赖性高及传统PSO求解开关角精确度低等问题。仿真及实验结果验证了所提拓扑结构的可行性和所提算法应用到SHEPWM中的有效性。 展开更多

关键词 开关电容 多电平逆变器 非对称级联 特定谐波消除脉宽调制 改进型粒子群优化算法

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三电平双模块并联协同特定谐波消除脉宽调制 被引量：3

4

作者 王跃 周振邦 彭赟 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1425-1432,共8页

针对中压大功率并网变流器开关频率低、并网电流谐波大等问题,提出适于中性点钳位型(NPC)三电平双模块并联网侧变流器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)分频段协同控制策略.通过在低频段控制双模块各自输出谐波为零,在高频段控制并网双模块... 针对中压大功率并网变流器开关频率低、并网电流谐波大等问题,提出适于中性点钳位型(NPC)三电平双模块并联网侧变流器特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)分频段协同控制策略.通过在低频段控制双模块各自输出谐波为零,在高频段控制并网双模块输出总的谐波为零,有效地提高双模块并联系统电流谐波性能.为了抑制器件死区引起的并网电流中5次、7次谐波,引入频率自适应广义积分控制器.该控制器在离散域直接设计参数,避免数字化过程导致控制器性能偏差.仿真和实验结果验证了所提控制策略的有效性、优越性. 展开更多

关键词 中压大功率 中性点钳位型三电平 网侧变流器 双模块并联 特定谐波消除脉宽调制(shepwm) 分频段协同优化 谐波抑制

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级联H桥静止同步补偿器新型容错控制 被引量：3

5

作者 刘继军 张晓娟 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期90-98,共9页

针对级联H桥静止同步补偿器中H桥模块单开关故障,设计了一种不依赖于辅助元件的纯软件新型容错运行方案。通过傅里叶级数分析和计算,优化了特定谐波消除脉宽调制算法,同时调高H桥模块的直流电压至原来的2N(/2N-1)倍。在平衡采样周期内,... 针对级联H桥静止同步补偿器中H桥模块单开关故障,设计了一种不依赖于辅助元件的纯软件新型容错运行方案。通过傅里叶级数分析和计算,优化了特定谐波消除脉宽调制算法,同时调高H桥模块的直流电压至原来的2N(/2N-1)倍。在平衡采样周期内,根据电容电压值和静止同步补偿器的工作模式,调节H桥模块的平均有功功率。利用级联H桥静止同步补偿器样机进行了故障容错运行实验测试,结果显示,在检测并定位到绝缘栅双极型晶体管故障后,静止同步补偿器通过升高H桥模块直流电压可恢复至额定容量,并实现了静止同步补偿器最大平衡线电压,且无直流偏置,同时维持了直流电压平衡,故障前后电流总谐波失真保持基本一致。测试结果验证了所设计级联H桥静止同步补偿器容错控制方案的有效性。 展开更多

关键词 静态同步补偿器 级联H桥 特定谐波消除脉宽调制 容错控制

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三电平逆变器SHEPWM的一种空间电压矢量合成算法 被引量：1

6

作者 周熙炜 熊永荣 +2 位作者 赵洋 张奕城 侯庆华 《电气传动》 北大核心 2015年第4期29-32,共4页

三电平逆变器的特定谐波消去脉冲宽度调制(SHEPWM)的开关角难于实时求解,而两电平的SHEPWM调制可由基本空间矢量SV组成的矢量序列实现。在三电平的空间矢量六边形所分解的两电平小六边形中,得出三电平SHEPWM所需的基本SV矢量切换状态表... 三电平逆变器的特定谐波消去脉冲宽度调制(SHEPWM)的开关角难于实时求解,而两电平的SHEPWM调制可由基本空间矢量SV组成的矢量序列实现。在三电平的空间矢量六边形所分解的两电平小六边形中,得出三电平SHEPWM所需的基本SV矢量切换状态表,推导基本SV矢量的作用时间,形成矢量序列,实现了三电平逆变器SHEPWM的一种电压矢量合成新算法,该算法中的开关角可通过基本SV矢量运算而直接生成且易于快速实现。 展开更多

关键词 空间矢量脉冲宽度调制 特定谐波消去shepwm 基本电压矢量 三电平逆变器

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基于SHEPWM的三电平ANPC逆变器多目标控制策略 被引量：2

7

作者 邓娜 《电气传动》 北大核心 2020年第7期54-58,共5页

介绍了一种采用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的三电平有源中点钳位逆变器控制方法。该方法在特定谐波消除调制基础上,可以有效地控制中点电压的平衡,抑制共模电压。通过对矢量化的开关序列的替换,在保证输出线电压不变的同时,实现中点... 介绍了一种采用特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的三电平有源中点钳位逆变器控制方法。该方法在特定谐波消除调制基础上,可以有效地控制中点电压的平衡,抑制共模电压。通过对矢量化的开关序列的替换,在保证输出线电压不变的同时,实现中点电压平衡控制和共模电压抑制。根据三相电流的大小合理地选择开关切换时间,降低了开关损耗。最后,通过仿真和实验结果验证了该方法的可行性及有效性。 展开更多

关键词 三电平逆变器 特定谐波消除脉宽调制 中点电压 共模电压

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基于SHEPWM阶段控制的航空电磁发射波形研究 被引量：1

8

作者 于生宝 高丽辉 +1 位作者 陈楠 黄勇 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2446-2454,共9页

为保证低开关频率条件下发射电流质量,提出半周期镜像对称选择性谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)阶段控制策略来平衡发射电流质量与开关损耗。基于发射电流及发射线圈阻感负载的时频域信息,建立半周期镜像对称SHEPWM阶段控制非线性超越方... 为保证低开关频率条件下发射电流质量,提出半周期镜像对称选择性谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)阶段控制策略来平衡发射电流质量与开关损耗。基于发射电流及发射线圈阻感负载的时频域信息,建立半周期镜像对称SHEPWM阶段控制非线性超越方程组,利用神经网络递归算法求解出对应交变梯形波电流的开关时刻序列。仿真和实验验证表明:半周期镜像对称SHEPWM阶段控制策略在保证发射波形质量及探测精度的前提下,能有效降低开关损耗。 展开更多

关键词 时间域航空电磁法 选择性谐波消除脉冲宽度调制技术(shepwm) 非线性超越方程组 神经网络 傅里叶变换 阶段控制 开关损耗

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分段调制法在内燃机车变频器上的应用 被引量：1

9

作者 李岩 余华 +1 位作者 李国锋 詹哲军 《机车电传动》 北大核心 2014年第5期12-14,共3页

针对内燃机车变频器受开关频率限制的问题,通过采用分段调制方法来研究不同模式PWM之间的切换条件,实现异步PWM、同步PWM、SHEPWM PWM和方波之间的平滑过渡。试验也验证了切换策略的正确性。

关键词 分段调制 变频器 特定消谐PWM 中压大功率 动态切换 内燃机车 异步PWM 同步PWM

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基于SHEPWM的多模式调制切换算法 被引量：5

10

作者 余彬 宋文胜 +2 位作者 赵雷廷 蒋威 冯晓云 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期450-458,共9页

为了抑制切换过程电流和转矩冲击,提出了一种基于特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的多模式调制平滑切换算法.根据SHEPWM算法的基本原理分析了相电压波形谐波分布情况;基于异步电机等效电路模型得到不同开关角个数下各次电流谐波幅值和... 为了抑制切换过程电流和转矩冲击,提出了一种基于特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)的多模式调制平滑切换算法.根据SHEPWM算法的基本原理分析了相电压波形谐波分布情况;基于异步电机等效电路模型得到不同开关角个数下各次电流谐波幅值和调制度的关系;将切换过程抽象为电流基波及各次谐波的一阶暂态响应过程,建立了切换过程的数学模型,从电路原理的角度分析了切换冲击的产生机理;基于RT-LAB半实物实验平台对两种切换算法进行了硬件在环半实物试验对比.研究结果表明:谐波幅值突变是造成转矩冲击的原因,在相电压基波相位π/2和3π/2处切换谐波电流幅值不发生变化,相电流可以平滑过渡;三相无法同时满足相位为π/2或3π/2的条件,因此分别在相电压基波相位π/2和3π/2处切换,切换过程电流和转矩冲击得到有效抑制. 展开更多

关键词 脉宽调制 特定次谐波消除脉宽调制(shepwm) 牵引控制 低开关频率 切换策略

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改进蛇算法的七电平逆变器SHEPWM研究 被引量：1

11

作者 付光杰 李鑫 《微特电机》 2024年第6期49-54,61,共7页

多电平逆变器控制策略中的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)能够以较低的开关频率得到较好的电压输出波形,重点在于开关角的求取。在多电平逆变器SHEPWM调制的开关角求解算法上提出改进蛇优化算法,对传统蛇优化算法采用Tend混沌映射初始种... 多电平逆变器控制策略中的特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)能够以较低的开关频率得到较好的电压输出波形,重点在于开关角的求取。在多电平逆变器SHEPWM调制的开关角求解算法上提出改进蛇优化算法,对传统蛇优化算法采用Tend混沌映射初始种群,使初始种群分布更加均匀;引入Levy飞行策略增强算法的全局搜素能力,能够更加精准快速得到全局开关角的最优解。仿真结果表明,改进蛇优化算法所求的开关角相较于传统算法更好地消除低次谐波,并降低了输出线电压的畸变率,充分验证了该方法的可行性。 展开更多

关键词 特定谐波消除脉宽调制 七电平逆变器 蛇优化算法 开关角求解

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基于遗传学习人工蜂群算法的级联多电平逆变器SHEPWM研究 被引量：2

12

作者 陈施齐 王英 《微特电机》 2022年第11期52-55,60,共5页

针对多电平逆变器的特定谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)问题,引入遗传学习(GL)算法对人工蜂群算法(ABC)进行改进,避免传统人工蜂群算法易陷入局部最优、运算迭代速度慢和优化精度较差等问题,达到了优化开关角的目的。仿真结果表明,改进AB... 针对多电平逆变器的特定谐波消除脉冲宽度调制(SHEPWM)问题,引入遗传学习(GL)算法对人工蜂群算法(ABC)进行改进,避免传统人工蜂群算法易陷入局部最优、运算迭代速度慢和优化精度较差等问题,达到了优化开关角的目的。仿真结果表明,改进ABC-GL算法的开关角度值正确有效,消除了特定的谐波分量,提高了计算速度和精度。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 遗传学习算法 开关角 级联多电平逆变器 特定谐波消除脉冲宽度调制

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基于交流变频技术的感应耐压试验仪设计与试验 被引量：1

13

作者 刘莹 孙贻龙 姚恩熙 《供用电》 2013年第1期32-36,共5页

采用交流变频技术制成感应耐压试验仪,代替三倍频发生器,实现了对电磁式电压互感器感应耐压试验和励磁特性试验功能。该仪器具有整体性能先进、操作简单、重量轻、成本低等特点,是应用新技术的高电压试验设备。

关键词 交流变频 感应耐压试验 励磁特性试验 特定谐波消除脉宽调制(shepwm)

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交流调速系统脉宽调制方法研究

14

作者 康雪峰 王英 《电机与控制应用》 2020年第4期49-53,58,共6页

对于交流调速系统中脉宽调制(PWM)过程同时应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM),低频时采用SVPWM,中频时采用SHEPWM。这种混合调制方法避免低频时SHEPWM计算存储量较大和中频时SVPWM谐波特性变差等问题。采用一... 对于交流调速系统中脉宽调制(PWM)过程同时应用空间矢量脉宽调制(SVPWM)和特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM),低频时采用SVPWM,中频时采用SHEPWM。这种混合调制方法避免低频时SHEPWM计算存储量较大和中频时SVPWM谐波特性变差等问题。采用一种谐波电流过零点切换方法,实现了SHEPWM中开关角个数由5~1逐步切换过程的平滑过渡;在与SVPWM的切换过程中,采用参考电压矢量同相切换方法,实现了混合调制之间的平滑过渡。仿真结果验证了理论的正确性。 展开更多

关键词 交流调速系统 特定谐波消除脉宽调制 开关角 平滑切换 MATLAB/SIMULINK

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萤火虫算法在三电平NPC逆变器中的应用 被引量：1

15

作者 顾丹 《自动化仪表》 CAS 2021年第7期103-106,共4页

针对特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)策略工作过程中准确求解开关角度难度较大的问题,利用萤火虫算法(FA)对SHEPWM策略的非线性方程组进行求解。同时,针对传统FA收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,通过加入惯性权重和高斯扰动策略,分别... 针对特定谐波消除脉宽调制(SHEPWM)策略工作过程中准确求解开关角度难度较大的问题,利用萤火虫算法(FA)对SHEPWM策略的非线性方程组进行求解。同时,针对传统FA收敛速度慢、易陷入局部最优解的问题,通过加入惯性权重和高斯扰动策略,分别对FA中的个体位置更新和最优个体更新操作进行改进。利用MATLAB进行仿真。仿真结果表明,改进的FA能够更有效地降低输出电压的谐波畸变率,且具有更快的收敛速度以及更好的收敛精度。通过输出电压波形及其频谱分析,进一步验证了改进的FA的有效性。此外,改进的FA也可用于解决其他应用领域中的寻优求解问题。 展开更多

关键词 中性点箝位型逆变器 三电平 特定谐波消除脉宽调制策略 开关角度 萤火虫算法 萤火虫算法优化 非线性方程求解 总谐波失真

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