尊師重道,薪火相傳
招生熱線:0532-87806999
描述

【學術動態】原理简单能消除绝大部分窄脉冲的抑制算法

時間:2019-10-20 分类:學術動態
比起两电平逆变器,三电平逆变器具有转换效率高、输出谐波低和电磁干扰小等优点,目前已经广泛应用于光伏逆变、电机驱动等领域。三电平逆变器的空间矢量算法包括三电平空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)算法和三电平虚拟空间矢量脉宽调制(Virtual Space Vector Pulse Width Modulation, VSVPWM)算法两种,其中三电平SVPWM算法较为简洁,易于实现,但存在中点电压无法全负载范围平衡的缺点,尤其是在调制比和功率因数角较大时,中点电压波动幅度会更大。

比起两电平逆变器,三电平逆变器具有转换效率高、输出谐波低和电磁干扰小等优点,目前已经广泛应用于光伏逆变、电机驱动等领域。三电平逆变器的空间矢量算法包括三电平空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)算法和三电平虚拟空间矢量脉宽调制(Virtual Space Vector Pulse Width Modulation, VSVPWM)算法两种,其中三电平SVPWM算法较为简洁,易于实现,但存在中点电压无法全负载范围平衡的缺点,尤其是在调制比和功率因数角较大时,中点电压波动幅度会更大。


而三電平VSVPWM算法雖然實現方法較複雜,開關損耗也較大,但能實現中點電壓的全負載範圍平衡。當開關管的驅動脈沖寬度小于開關管的開通和關斷延遲時間之和時,該脈沖就稱爲窄脈沖,窄脈沖會增大開關管的開關損耗和輸出波形畸變,若直接將窄脈沖剔除或者擴寬,會導致正常的輸出脈沖丟失,增大輸出諧波含量。


爲解決窄脈沖問題,學者們做了大量卓有成效的研究。如提出一種零序電壓注入補償法,該方法通過同時向三相電壓注入零序電壓將窄脈沖擴寬或者剔除,在保證輸出線電壓不變的前提下處理了窄脈沖問題,但該算法在處理某相窄脈沖問題時,可能會在其他相産生新的窄脈沖。有文獻提出一種改進的零序電壓注入補償法,解決了傳統零序電壓注入補償法處理某相窄脈沖時引入其他相窄脈沖的問題。


有文獻將非最近三矢量合成參考矢量法應用于三電平SVPWM算法中,能夠避免窄脈沖的出現,但卻明顯增大了輸出波形的諧波。有文獻通過在窄脈沖出現區域重新確定首發矢量的方法來避免窄脈沖,有效地減少了三電平SVPWM算法的窄脈沖。


而裝甲兵工程學院控制工程系的研究人員李敏裕、馬曉軍等,在2018年第14期《電工技術學報》上發表研究成果,提出了一種基于矢量分配時序優化的窄脈沖抑制算法。該算法分區域對矢量分配時序進行優化和調整,能夠消除絕大部分情況下的窄脈沖,並且不會增大輸出波形的諧波,仿真和實驗結果驗證了理論分析的正確性。


比起两电平逆变器,三电平逆变器具有转换效率高、输出谐波低和电磁干扰小等优点,目前已经广泛应用于光伏逆变、电机驱动等领域。三电平逆变器的空间矢量算法包括三电平空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)算法和三电平虚拟空间矢量脉宽调制(Virtual Space Vector Pulse Width Modulation, VSVPWM)算法两种,其中三电平SVPWM算法较为简洁,易于实现,但存在中点电压无法全负载范围平衡的缺点,尤其是在调制比和功率因数角较大时,中点电压波动幅度会更大。


而三電平VSVPWM算法雖然實現方法較複雜,開關損耗也較大,但能實現中點電壓的全負載範圍平衡。當開關管的驅動脈沖寬度小于開關管的開通和關斷延遲時間之和時,該脈沖就稱爲窄脈沖,窄脈沖會增大開關管的開關損耗和輸出波形畸變,若直接將窄脈沖剔除或者擴寬,會導致正常的輸出脈沖丟失,增大輸出諧波含量。


爲解決窄脈沖問題,學者們做了大量卓有成效的研究。如提出一種零序電壓注入補償法,該方法通過同時向三相電壓注入零序電壓將窄脈沖擴寬或者剔除,在保證輸出線電壓不變的前提下處理了窄脈沖問題,但該算法在處理某相窄脈沖問題時,可能會在其他相産生新的窄脈沖。有文獻提出一種改進的零序電壓注入補償法,解決了傳統零序電壓注入補償法處理某相窄脈沖時引入其他相窄脈沖的問題。


有文獻將非最近三矢量合成參考矢量法應用于三電平SVPWM算法中,能夠避免窄脈沖的出現,但卻明顯增大了輸出波形的諧波。有文獻通過在窄脈沖出現區域重新確定首發矢量的方法來避免窄脈沖,有效地減少了三電平SVPWM算法的窄脈沖。


而裝甲兵工程學院控制工程系的研究人員李敏裕、馬曉軍等,在2018年第14期《電工技術學報》上發表研究成果,提出了一種基于矢量分配時序優化的窄脈沖抑制算法。該算法分區域對矢量分配時序進行優化和調整,能夠消除絕大部分情況下的窄脈沖,並且不會增大輸出波形的諧波,仿真和實驗結果驗證了理論分析的正確性。