矩阵变换器的控制是一项复杂的任务。对矩阵变换器应用双空间矢量调制方法进行了详尽的分析,利用Matlab/Simulink软件并借助于其中的S函数进行了仿真。结果证明,这种调制策略使整个调制时间缩短,设计可靠,矩阵变换器复杂的控制过程被简化了,输出线电压是正弦性很好的PWM波形。给实际研究和设计提供了方便。 【基于双空间矢量调制方法分析矩阵变换器矩阵变换器是一种先进的电力电子设备,其控制技术相较于传统的AC/DC/AC变换器更为复杂。本文着重探讨了矩阵变换器的双空间矢量调制(SVM)方法,旨在简化控制过程并优化输出线电压的波形。 传统的AC/DC/AC变换器由于存在直流环节,导致体积大、重量重,且谐波电流对电网造成干扰。矩阵变换器则克服了这些缺点,它没有大型储能元件,结构紧凑,能提供正弦输入电流,并具备可控的输入功率因数,可达1,且能实现四象限换流,适应性强,特别适合在极端环境下使用,如潮汐发电站。 双空间矢量调制策略是矩阵变换器控制的关键。该策略将矩阵变换器等效为虚拟整流器和虚拟逆变器,每个设备有6个有效空间矢量,分布在不同的扇区。通过对输入电流和输出电压的嵌套调制,共有36种可能的扇区组合。在调制过程中,通过占空比分配给相应的开关组合,实现对输入相电流和输出相电压的精确控制。 具体来说,每个扇区组合对应一组占空比,通过算法计算得出,以保证输入电流和输出电压的平滑过渡。例如,当虚拟整流器和逆变器都处于第一扇区时,有5种可能的相量组合,每种组合的作用时间由占空比决定。占空比的计算涉及到输入相电流的相角θi、输出线电压的相角θv以及调制比m。为了保证PWM周期的完整性,当4个非零占空比之和不足一个周期时,需补充零开关组合。 双空间矢量调制法不仅确定了开关间隔内电压矢量的占空比,还决定了其应用顺序,以优化波形质量。例如,在输入电流在4扇区、输出电压在5扇区的情况下,电压矢量在开关间隔中对称分布,零矢量每4个间隔使用一次,每次只有一个开关状态改变,以减少损耗。具体的开关时间由Look-up table确定,根据输入电压是线电压还是相电压来调整。 在实际应用中,占空比的顺序取决于输入电流和输出电压所在的扇区。如果两者的扇区都是奇数或偶数,占空比顺序为duty_a、duty_c、duty_d、duty_b;如果扇区一奇一偶,则顺序变为duty_d、duty_b、duty_c、duty_a。这种安排能确保不同占空比与相应相量的匹配,从而改善输出波形的质量。 双空间矢量调制方法为矩阵变换器的控制提供了有效的解决方案,使得调制过程更高效、设计更可靠,输出线电压为正弦性良好的PWM波形。通过Matlab/Simulink软件和S函数进行仿真,这一调制策略在理论和实践上都为矩阵变换器的研究和设计提供了便利。随着技术的不断发展,矩阵变换器有望在更多领域中发挥其独特优势,实现更加灵活和高效的电力转换。
2025-11-26 15:37:10 303KB 变频|逆变
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模块化多电平矩阵变换器M3C双仿真:最新逼近调制与载波移相调制技术研究,基于50Hz输出海上风电与风力发电配网运行方案(输入3Hz信号,采用2021a版本),"M3C模块化多电平矩阵变换器仿真研究:双调制策略下的输入输出特性与海上风电风力发电配网运行方案",模块化多电平矩阵变器(M3C)仿真两个,包含最近电平逼近调制和载波移相调制, 输入50 3Hz 2021a版本 输出50Hz 适用于海上风电 风力发电 配网运行方案。 ,M3C仿真; 最近电平逼近调制; 载波移相调制; 输入50 3Hz 2021a版本; 输出50Hz; 海上风电; 风力发电; 配网运行方案;,"M3C仿真研究:双调制策略下海上风电配网运行优化"
2025-09-19 14:43:36 1.29MB
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"M3C模块化多电平矩阵变换器仿真研究:双调制策略下的输入输出特性与海上风电风力发电配网运行方案",模块化多电平矩阵变器(M3C)仿真两个,包含最近电平逼近调制和载波移相调制, 输入50 3Hz 2021a版本 输出50Hz 适用于海上风电 风力发电 配网运行方案。 ,M3C仿真;最近电平逼近调制;载波移相调制;输入50 3Hz 2021a版本;输出50Hz;海上风电;风力发电;配网运行方案,"M3C仿真研究:双调制策略下海上风电配网运行优化" 本文深入探讨了M3C模块化多电平矩阵变换器(MMC)的仿真研究,重点关注了双调制策略下的输入输出特性,并结合海上风电风力发电配网运行方案。M3C作为一类新型的电力电子装置,能够实现高效率和大容量的功率转换。在海上风电这种特定应用背景下,M3C的稳定性和可靠性对于整个电力系统至关重要。 在仿真研究中,M3C采用了两种重要的调制策略:最近电平逼近调制和载波移相调制。这两种调制方式在电力电子领域中应用广泛,它们能够有效提高电力变换器的性能。最近电平逼近调制通过选择最接近参考信号的电平来生成开关信号,从而最小化开关频率和降低损耗。而载波移相调制则是通过改变载波之间的相位差来减少输出电压的谐波含量,提升输出电能的质量。 文章中提到的仿真输入频率为50Hz,这表明研究考虑的是标准工频电力系统。仿真过程中使用的软件版本为MATLAB 2021a,这说明在最新的仿真平台上对M3C的性能进行了评估。仿真输出则为50Hz的频率,这是配网运行所要求的标准频率,尤其适合海上风电和风力发电系统,因为这些系统的输出电能需要符合电网的通用标准以实现并网。 海上风电作为可再生能源的一种,具有巨大的发展潜力和环境优势。由于海上风电场往往远离陆地,因此需要一种高效的电力转换系统将风能转换为电能,并通过海底电缆传输至陆地电网。M3C因其模块化设计和多电平结构,在处理电压波动、频率变化以及提供稳定电力输出方面表现出色,这对于海上风电配网运行至关重要。 风力发电配网运行方案涉及将风力发电机组产生的电能通过变电所和输电线路分配至各个用户和电网。在这一过程中,M3C的使用可以提高电能质量和传输效率,同时减少能量损失。由于风力发电的间歇性和不稳定性,M3C能够提供灵活的电力调节能力,对电网进行动态响应,从而确保电力系统的稳定运行。 此外,文档中提到的图片文件(如3.jpg、6.jpg等),虽未具体描述内容,但可以推测它们可能与M3C仿真模型的结构、波形图、实验结果或其他视觉化数据有关。这些图片对于理解M3C的工作原理和仿真效果至关重要,有助于直观地展示仿真过程和结果。 本研究通过仿真分析了M3C在海上风电和风力发电配网运行中的应用,探讨了双调制策略对提高电能质量和系统稳定性的影响。研究结果将为电力系统工程师提供宝贵的参考,有助于优化风力发电系统的运行性能,推动可再生能源的高效利用。
2025-09-19 14:43:10 1.28MB
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M3C模块化多电平矩阵变换器仿真研究:双调制策略下的输入输出性能及风力发电配网运行优化方案,模块化多电平矩阵变换器(M3C)仿真:采用近期电平逼近与载波移相调制技术的海上风电与风力发电的配网运行方案,模块化多电平矩阵变器(M3C)仿真两个,包含最近电平逼近调制和载波移相调制, 输入50 3Hz 2021a版本 输出50Hz 适用于海上风电 风力发电 配网运行方案。 ,M3C仿真;最近电平逼近调制;载波移相调制;输入50 3Hz 2021a版本;输出50Hz;海上风电;风力发电;配网运行方案,M3C仿真:多调制方式风力发电配网运行方案
2025-07-25 09:34:51 5.42MB
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应用双级矩阵变换器逆变级在dq坐标系下的合成矢量模型,对双级矩阵变换器提出了具有解耦功能的基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制策略,其中针对电压外环和电流内环分别设计了复数PI控制器实现对输出电压和输出电流的控制,并用Simulink建模.仿真结果表明,基于复数PI控制器的电压电流双闭环控制方法不仅能够实现解耦控制,而且可有效地改善双级矩阵变换器的动静态性能及抗扰能力.
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针对三相-两相矩阵变换器(3-2MC)拓扑无大容量储能元件,输出不对称影响输入电流质量的问题,提出一类引入脉动功率补偿单元的三端和四端输出3-2MC拓扑.首先,详细阐述上述所提两种变换器抑制输出脉动功率进而提高输入性能的原理、实现过程和适用范围,推导四端输出3-2MC的电压传输率与系统参数之间的关系式,并基于上述拓扑特点,提出输出扇区划分方式;然后,提出以输出侧与补偿侧三相电流加权量作为间接控制量的级联式控制策略,从理论上对其可行性进行分析,并给出系统控制参数的优化选取方法.仿真结果表明,基于间接控制策略的四端输出3-2MC拓扑可有效改善输出不对称情况下的输入电流性能,与传统的三端无补偿单元拓扑相比,该方法具有良好的动态性能和更大的输出适用范围.
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首先简述了交-交矩阵变换器的工作原理及调制策略,然后分析了空间矢量调制策略的算法实现,着重讨论了矩阵变 换器的建模与仿真 。在此基础上建立了基于MATLAB的矩阵变换器仿真模型,并给出了仿真波形 。仿真结果验证了模型及控制 策略的正确性 。
2022-04-06 12:34:07 1MB 工程技术 论文
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带缓冲电路的矩阵转换器
2022-04-06 11:05:27 11KB matlab
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摘要:风力发电是一种重要的新能源技术。介绍了应用于新型风力发电系统的矩阵变换器,详细分析了具有9个双向开关的传统矩阵变换器与改进的双桥结构矩阵变换器,以及各自的优缺点。通过分析比较得出,双桥结构矩阵变换器控制策略简单,对于不同负载,开关数目可以减少。其中,具有15个开关的双桥矩阵变换器以其经济性和控制的成熟性,适用于新型的风力发电系统。最后,详细介绍了该双桥式矩阵变换器箝位电路的工作原理和参数设计。关键词:矩阵变换器;双向开关;双桥结构拓扑;箝位电路  1 引言   随着电力电子装置的日益普及,谐波和无功电流造成的电力公害越来越受到重视。风力发电作为一种真正的“绿色”能源,在国民经济中占有极为
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用于矩阵变换器的四步换流策略,基于电流换向,达到控制目的
2021-12-13 12:11:43 439KB MC FPGA
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