基于三电平3D-SVPWM的四桥臂有源电力滤波器
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基于三电平逆变器的三相四线制有源电力滤波器摘要:本文中介绍了一种基于三电平中点箝位逆变器的三相四线制有源电力滤波器。
这种有源电力滤波器和控制器以及消除谐波在所有三个阶段中性线电流。
有的中性点钳位逆变器的三相三线制用于三相四线制系统的,因为分裂的直流电容器提供一个中立的连接。
分裂直流电容电压调节和平衡,提出新的控制使用标志立方滞后控制器。
控制方法识别的谐波基于滞环控制开关表选择开关状态电流快速傅立叶变换。
仿真和实验结果验证了三相四线制有源电力滤波器的可行性。
1导言近年来,线电流谐波问题是电力系统要解决的最重要的问题之一。
谐波电流在正弦线电压的情况下,不利于有功功率[1]。
这同样适用于无功电流。
不受欢迎的电流元件电力系统造成压力,产生不安的基波和谐波的网络阻抗的电压下降。
有源电力滤波器(APF)是一种通过注入与谐波电流相反的补偿电流来消除不需要的电流分量。
配电系统本质上是不平衡的,因为负载通常是非常动态的,随时间变化。
因此,保持完美的平衡波形一定的限度内的配电电压是相当困难的。
此外,如果是不平等的加载阶段,它们产生的不需要的负序和零序电流。
在非线性的电压和电流,谐波电流,有功功率的贡献。
负序会导致过度加热机,变压器饱和,和纹波在整流器[2][3]。
零序电流造成不仅在中性线的权力过大损失,但也降低保护电路[3]。
Z字形变压器的中性电流(零序电流)减少,常常被聘用,并利用它可以通过改善零阻塞变压器[4]。
但是,这个方案有几个缺点。
一个更好的解决方案,以减少中性线电流是利用在四线制APF的。
在本文中,三个层次的中点钳位(人大)电压源逆变器(VSI)“[5]的APF使用。
其优点是众所周知的一代的交流电压和电流极低的谐波失真,共模(CM)的部分,以及较低的开关频率和功率损耗。
APF的基于三电平逆变器的成本,可以减少使用具有较低的电感值的被动元件,根据开关频率平等[6]的条件。
NPC逆变器,广泛应用于三相三线制的申请,有分裂的直流电容器的结构。
四桥臂三电平逆变器3D-SVPWM调制策略任思远; 肖柱; 胡博【期刊名称】《《电力系统及其自动化学报》》【年(卷),期】2019(031)010【总页数】8页(P125-132)【关键词】四桥臂三电平逆变器; 三维空间矢量脉宽调制; 坐标平移; 中点电位平衡; 电荷守恒【作者】任思远; 肖柱; 胡博【作者单位】中国矿业大学电气与动力工程学院徐州 221116; 国网湖南省电力有限公司张家界供电分公司张家界 427000【正文语种】中文【中图分类】TM464在三相四线制电力系统中,四桥臂逆变器与三桥臂逆变器相比较,具有桥臂输出电流能力强、流经直流侧电流小等优点[1],因此被广泛应用于有源电力滤波器和三相不平衡调节装置[2]。
由于三桥臂三电平逆变器电压矢量状态只有27个。
矢量状态的选取以及作用时间的计算较简单,故常采用3DSVPWM(three-dimensional space vector pulse width modulation)算法[3]。
但四桥臂三电平逆变器额外增加了一相桥臂,倘若还采用传统的3D-SVPWM算法,它的电压矢量将是三桥臂三电平的电压矢量的3倍,其计算过程将成几何倍增长,而且四桥臂NPC(neutral point clamped)拓扑结构存在的中点电位不平衡问题更是加大了控制难度。
正是由于这些问题的存在,导致国内外学者对其研究甚少[4-6]。
本文提出一种基于分解思想的四桥臂三电平3D-SVPWM调制策略,通过界定平面的选取,将三电平基矢量空间结构分解为独立的两电平结构,经过坐标平移并利用两电平的调制策略最终实现对参考电压的调制,该调制策略相比于传统算法大大简化了计算过程。
针对所提调制策略在四桥臂NPC拓扑结构中出现的中点电位不平衡问题,提出一种基于电荷守恒的中点电位平衡算法,通过修改基矢量作用时间,实现了直流侧上下电容电压平衡。
1 四桥臂两电平逆变器的3D-SVPWM调制策略四桥臂两电平拓扑结构如图1所示,其16种开关状态对应的基矢量在αβγ坐标系中的位置如图2(a)所示,16个基矢量在空间上构成了一个六棱柱,该六棱柱又由6个三棱柱(三棱柱1~6)构成,其中每一个三棱柱可分为4个四面体(四面体Ⅰ~Ⅳ),参考电压矢量可由其所在四面体的3个非零矢量和2个零矢量合成。
三相四桥臂PCS的LCL型滤波器的设计陈海滨;汤雪华;鲍立成;陈江洪【摘要】PCS(Power Conversion System)是基于3D-SVPWM(三维空间矢量调制技术)技术的双向储能变流器,也是电池储能系统和整个微网系统中最重要的电力电子装置.由于变流器使用IGBT等高频开关器件,所以形成大量高次谐波信号,不论离网还是并网,都会严重影响电能质量.基于三相四桥臂拓扑模型,提出并设计了针对三相四桥臂的LCL(电感、电容和电感)型滤波器,有效地解决了PCS输出波形含有高次谐波的问题,并且通过参数优化减少了电感使用个数和系统的动态性能.通过Matlab中Simulink的仿真,验证了设计的正确性.【期刊名称】《上海电气技术》【年(卷),期】2015(008)001【总页数】6页(P19-24)【关键词】储能变流器;三相四桥臂;LCL滤波【作者】陈海滨;汤雪华;鲍立成;陈江洪【作者单位】上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070;上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海200070【正文语种】中文【中图分类】TN35上海电气集团股份有限公司中央研究院,上海 200070近年来我国的雾霾问题越来越严重,从华北地区蔓延至华东和华南地区,人们对于雾霾怨声载道,而新能源成为一个越来越重要的课题被提上议程。
国家能源局在2011年12月发布了《国家能源科技“十二五”规划(2011—2015)》中指出,“十二五”期间,我国可再生能源还将继续大规模发展,《规划》指出,到2015年可再生能源发电量要争取达到总发电量的20%以上1]。
《规划》中最能体现储能机遇的是,到2015年,我国将建成30个新能源微电网示范工程。
这些示范工程以智能电网、物联网和储能技术为支撑,“自发自用、余量上网、电网调剂”是其目标。
基于简化三电平算法的有源电力滤波器研究
李德路;侯文宝;李姗姗
【期刊名称】《电工电气》
【年(卷),期】2011(000)008
【摘要】建立了三相三线制三电平有源电力滤波器(APF)的主回路拓扑和数学模型,分析了简化的三电平空间矢量控制算法和电容中点电位控制方法,对所采用的算法进行了实验验证,实验结果证明,简化的三电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法在有源电力滤波器中应用,可以获得良好的谐波补偿效果,而且易于数字化的硬件实现,具有良好的应用前景。
【总页数】4页(P23-26)
【作者】李德路;侯文宝;李姗姗
【作者单位】江苏建筑职业技术学院,江苏徐州221116;江苏建筑职业技术学院,江苏徐州221116;江苏建筑职业技术学院,江苏徐州221116
【正文语种】中文
【中图分类】TN713.8
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