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基于混合非零矢量的电压源逆变器FCS模型预测共模电压抑制方法
基于混合非零矢量的电压源逆变器FCS模型预测共模电压抑制方法
摘要：电力电子技术的快速发展使得电压源逆变器被广泛应用于各个领域，但是由于电力电子元件的存在，共模电压问题成为了一个不可忽视的难题。本文针对这一问题，提出了一种基于混合非零矢量的电压源逆变器FCS模型预测共模电压抑制方法，通过对FCS模型和共模电压进行分析，得到了共模电压抑制的有效方法，并进行了实验验证。
关键词：电压源逆变器，共模电压，FCS模型，抑制方法
Abstract:Withtherapiddevelopmentofpowerelectronicstechnology,voltagesourceinvertershavebeenwidelyusedinvariousfields.However,duetotheexistenceofpowerelectroniccomponents,thecommonmodevoltageproblemhasbecomeanunavoidableproblem.Inthispaper,amethodforsuppressingcommonmodevoltagebasedontheFCSmodelofavoltagesourceinverterwithhybridnon-zerovectorsisproposed.ThroughtheanalysisoftheFCSmodelandthecommonmodevoltage,effectivemethodsforsuppressingcommonmodevoltageareobtained,andexperimentalverificationisperformed.
Keywords:voltagesourceinverter,commonmodevoltage,FCSmodel,suppressionmethod
1.引言
电压源逆变器是一种将直流电源转换为交流电源的重要电力电子设备，广泛应用于各种领域，如工业生产、交通运输、太阳能发电等。但是，在实际应用中，由于电力电子元件的存在，电压源逆变器产生了与地之间的共模电压，会对其他设备产生干扰，甚至引起故障。因此，对共模电压进行抑制成为了研究的重点之一。
2.相关研究
目前，已经有很多抑制共模电压的方法，如传统PWM方法、多电平逆变方法等。然而，传统PWM方法存在着频谱分量重叠的问题，会增加功率损耗，并且在高频率下的效果不好。多电平逆变方法虽然可以提高输出波形质量，但是硬件成本较高，不适用于大规模应用。
3.FCS模型
FCS模型是一种基于非零矢量的电压源逆变器模型，在共模电压抑制方面具有很好的效果。FCS模型基于三相非零矢量的组合产生，可以产生更加纯净的三相电压波形，进而抑制共模电压。FCS模型具有较低的THD（总谐波失真）和较好的动态响应特性，可以在高频率下实现共模电压抑制。
4.共模电压抑制方法
基于FCS模型的共模电压抑制方法可以通过调整矢量的幅值和相位来实现。首先，根据电力电子元件的特点，确定合适的矢量幅值范围。然后，通过改变矢量的相位差，使得共模电压的谐波分量相互抵消，从而实现共模电压的抑制。
5.实验验证
为了验证基于FCS模型的共模电压抑制方法的有效性，设计了一个实验平台。通过在实验平台上进行实验，并与传统PWM方法进行对比，验证了基于FCS模型的共模电压抑制方法的有效性。
6.结论
本文提出了一种基于混合非零矢量的电压源逆变器FCS模型预测共模电压抑制方法，通过对FCS模型和共模电压的分析，得到了共模电压抑制的有效方法。实验结果表明，基于FCS模型的共模电压抑制方法在抑制共模电压方面具有较好的效果，可以作为电压源逆变器设计和应用中的重要参考。
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