ОБОСНОВАНИЕ СХЕМЫ АКТИВНОГО ФИЛЬТРА ГАРМОНИК НА ОСНОВЕ ГИБРИДНОГО КАСКАДНОГО ИНВЕРТОРА
DOI:
https://doi.org/10.14529/power210211Ключевые слова:
многоуровневый инвертор, алгоритм оптимизации напряжения инвертора, синфазное напряжение, многоуровневый гибридный инвертор, широтно-импульсная модуляцияАннотация
С увеличением количества уровней в инверторе усложняется схема, увеличивается количество полупроводниковых ключей. Поэтому представляют интерес топологии, которые позволяют получить
увеличение уровней напряжения с уменьшением количества полупроводников, повысить производительность и надежность системы. Предложена схема гибридного каскадного инвертора, рассмотрен метод широтно-импульсной модуляции на основе несущей, приведена блок-схема алгоритма генерации
опорных модулирующих сигналов в оптимизированном методе широтно-импульсной модуляции.
Для управления гибридным инвертором в составе активного фильтра гармоник в работе предложен метод широтно-импульсной модуляции несущей, который позволяет уменьшить синфазное напряжение,
коммутационные потери, минимизировать гармоники тока и напряжения. Приведено описание алгоритма ШИМ, на основе которого осуществляется модуляция управляющих сигналов и затем сравнение их
с треугольной несущей для генерации последовательности импульсов, включающих или отключающих
полупроводниковые ключи. Целью предложенных решений является улучшение гармонических искажений, вызванных нелинейной нагрузкой в низковольтной системе 0,4 кВ. Приведены результаты моделирования предложенной схемы активного фильтра гармоник. На основании выполненных исследований показано, что применение активного фильтра гармоник на основе 5-ступенчатого гибридного инвертора при управлении методом широтно-импульсной модуляции является эффективным средством
фильтрации высших гармоник на шинах низкого напряжения 0,4 кВ при наличии нелинейной нагрузки,
что позволяет решить задачу по устранению воздействия высших гармоник на производственную деятельность предприятия.
Скачивания
Библиографические ссылки
Alishah R.S., Nazarpour D., Hosseini S.H., Sabahi M. Reduction of converters using a new cascade structure. 10.1109/tie.2014.2331012
Jos Rodrguez, Jih-Sheng Lai. Multilevel Inverters: An Overview of Topologies, Controls, and Applic tions. IEEE Transactions in Industrial Electronics 10.1109/tie.2002.801052
Sourabh Rathod, Mukesh Kirar, Bharadwaj S.K. A review of Cascaded Multilevel inverter control tec niques and its application. International research journal of Engg and Technology
Nguyen Van Nho, Nguyen Xua ьtwo-level inverters. IEEE Transactions on Industrial Electronics
Sadigh A.K., Abarzadeh M., Corzine K.A., Dargahi V. A new breed of optimized symmetrical and asy
metrical cascaded multilevel power converters. no. 4, pp. 1160–1170. DOI: 10.1109/jestpe.2015.2459011
Babaei E., Laali S. Optimum structures of proposed new cascaded multilevel inverter with reduced number
of components. IEEE Trans. Ind. Electron., 2015, vol. 62, no. 11, pp. 6887–6895. DOI: 10.1109/tie.2015.2437330
Nadeem Ahmad, Binsy joseph. A Review Paper on Multilevel Inverters with Its Control and Power Quality
Parameters. International journal of interdisciplinary, Research 2017.
Sourabh Rathod, Mukesh Kirar, Bharadwaj S.K. A review of Cascaded Multilevel inverter control techniques and its application. International research journal of Engineering and Technology, July 2015.
Chan R, Baek J, Kwak S. Simple algorithm with fast dynamics for cascaded H-bridge multilevel inverter
based on model predictive control method. Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), 2017
IEEE, 2017, pp. 696–702. DOI: 10.1109/apec.2017.7930770
Tu Nguyen T.-K., Nguyen N.-V. Novel eliminated common mode voltage PWM sequences and an online
algorithm to reduce current ripple for a three-level inverter. IEEE Trans. Power Electron., 2017, vol. 32, no. 10,
pp. 7482–7493. DOI: 10.1109/tpel.2016.2634009
Uddin M., Mirzaeva G., Goodwin G., Stepien P. A simplified model predictive control to eliminate common mode voltage of an AC motor fed by a neutral point clamped inverter. International Conference on Electrical
Machines and Systems, 2017, pp. 1–6. DOI: 10.1109/icems.2017.8056507
Liu P., Duan S., Yao C., Chen C. A double modulation wave CBPWM strategy providing neutral-point
voltage oscillation elimination and CMV reduction for three-level NPC inverters. IEEE Trans. Ind. Electron.,
, vol. 65, no. 1, pp. 16–26. DOI: 10.1109/tie.2017.2723866
Tsai M.-J., Chen H.-C., Tsai M.-R., Wang Y.-B., Cheng P.-T. Evaluation of carrier-based modulation
techniques with common-mode voltage reduction for neutral point clamped converter. IEEE Trans. Power Electron., 2018, vol. 33, no. 4, pp. 3268–3275. DOI: 10.1109/tpel.2017.2707583
Lewandovski M., Szelag A. Minimizing harmonics of the output voltage of the chopper inverter. Archiv
fur Elecktrotechnik, 1986, vol. 69, no. 4, pp. 223–226. DOI: 10.1007/bf01573601
Hava A.M., Un E. Performance analysis of reduced common mode voltage PWM methods and comparison with standard PWM methods for three-phase voltage source inverters. IEEE Trans. Power Electron., 2009,
vol. 24, no. 1, pp. 241–252. DOI: 10.1109/tpel.2008.2005719
Chandini G.S., Shiny G. Common mode voltage elimination technique for an open-end winding induction
motor using carrier-based PWM. International Conference on Technological Advancements in Power and Energy,
, pp. 1–5. DOI: 10.1109/tapenergy.2017.8397239
Takashi I., Mochikawa H. A new control of PWM inverter for minimum loss operation of an induction motor drive. IEEE Transactions Industry Applications, 1985, vol. 21, no. 3, pp. 580–587. DOI: 10.1109/tia.1985.349713
Nho N.V., Youn M.J. Comprehensive study on space vector PWM and carrier based PWM correlation
in multilevel invertors. Proc. Inst. Elect. Eng.–Elect. Power Appl., 2006, vol. 153, no. 1, pp. 149–158. DOI: 10.1049/ip-epa:20050046
IEEE Std 519-2014. IEEE Recommended practices and requirements for harmonic control in electrica power systems. American national standards institute. 2014. 29 p.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
