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《浙江大学》 2005年
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电流型多电平变流器拓扑和控制策略的研究

熊宇  
【摘要】:随着超导储能技术(SMES)的发展,电流型逆变器(CSI)的储能效率问题必将得到解决。电流型多电平逆变器具有控制电流更直接方便、动态响应更快、易于再生以及内在的短路保护能力等优点,因而在大功率应用场合将具有广泛的应用前景。本文着重研究了几种新型的电流型多电平拓扑及其控制策略,主要包括以下几方面的内容。 基于开关函数,建立了三电平电流型逆变器和组合式电流型多电平逆变器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系的低频数学模型,为电流型多电平变流器的系统设计提供了理论基础。文中还研究了对偶定理在研究电流型多电平逆变器拓扑中的应用问题。 论文提出了一类新型单相直接式电流型多电平变流器拓扑。该类拓扑由直流母线电流分配电路和单相逆变器组成,其结构非常简单,所用开关器件和均流电感的数目比同类拓扑更少。文中分析了由该类拓扑组成的单相5电平、7电平变流器的工作原理,建立了它们的低频数学模型,并研究了它们在感性负载和容性负载时的变流器输出波形。为保证新拓扑各支路电流平衡,文中给出了相应的开关控制策略。针对该类拓扑,参照于电压型逆变器,文中还给出了一种通过调节输出电平宽度消除低次电流谐波的方法。仿真和实验结果验证了新拓扑的正确性和谐波消除法的可行性。 论文研究了一类新型三相直接式电流型多电平变流器拓扑。该类拓扑通过合成均流电感的电流而获得阶梯形的多电平电流。该类拓扑的结构非常简单,在开环控制下就能实现各共享电感电流的平衡控制。论文分析了由该类拓扑组成的三相6电平、12电平逆变器的工作原理,研究了对各支路电流进行平衡控制的开关控制策略,研究了在感性负载和容性负载时的两种逆变器的输出电流波形、均流电感电流波形。仿真和实验验证了新拓扑的正确性。与传统的通过变压器并联叠加和直接并联叠加型拓扑相比,新拓扑无论在拓扑结构、控制方法上都有显著的优点。 论文提出了一类新的三相分相控制式电流型多电平逆变器拓扑。这类拓扑通过三相星形负载的中性线进行解耦,逆变器的每相都可以独立控制,因此可以将多电平PWM技术应用到该类逆变器以减小输出电流谐波。文中给出了一种多载波PWM技术的数字化实现方案,并以单相5电平逆变器单元为例介绍了三相5电平逆变器的工作原理。最后建立了一个三相分相式5电平CSI的实验系统,验证了文中的结论。 论文还研究了几种适用于组合式电流型多电平变流器的PWM控制方法,介绍了载波相移SPWM技术,研究了多载波PWM技术在新型单相5电平电流型
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM461

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 李玉玲;电流型PWM整流器及其控制策略的研究[D];浙江大学;2006年
2 胡存刚;多电平二极管箝位型逆变器PWM控制方法及相关问题的研究[D];合肥工业大学;2008年
3 常国祥;电流型多电平逆变器控制策略及其数字化设计方法研究[D];沈阳工业大学;2010年
4 陈宗祥;光伏并网发电系统若干关键技术的研究[D];上海交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 王飞;永磁直线同步电机非正弦磁场的研究[D];河南理工大学;2007年
2 陈阳;电流型多电平变流器拓扑及PWM控制策略研究[D];浙江大学;2006年
3 张波;蓄电池组综合测试系统中变流技术的研究[D];华北电力大学(河北);2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张仲超,张劲东,方强;特大功率组合变流器的相移SPWM技术[J];电工技术学报;1997年02期
2 吴起凡,吴美潮;超导储能与超导变电站[J];电工技术杂志;2004年02期
3 熊宇,陈明杰,陈丹江,张仲超;基于F240的SPWPM技术的研究[J];电力电子技术;2004年01期
4 张仲超,方强,何卫东;组合变流器相移 SPWM 技术研究[J];电力电子技术;1997年02期
5 周晓兰,韩居华,辛玲;超导储能及其在电力系统中的应用研究综述[J];电力情报;1999年01期
6 蒋晓华,褚旭,吴学智,戴银明,兰和礼;20kJ/15kW可控超导储能实验装置[J];电力系统自动化;2004年04期
7 陈光松;林棋;;新的谐波分析法和CSI多重化的研究[J];电气传动;1991年03期
8 王志,陈历明,朱学武;高温超导体在小型超导储能装置中的应用[J];能源技术;2002年01期
9 陈利军,马维新,冯之鑫;超导储能装置改善电力系统动态性能的研究[J];清华大学学报(自然科学版);1999年03期
10 肖立业;超导电力技术应用前景分析[J];世界科技研究与发展;2003年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒲晓东;硅管炉电加热功率自动控制系统设计[J];四川有色金属;1998年04期
2 杨孝志;;几种无功补偿技术的分析和比较[J];安徽电力;2006年02期
3 严俊;赵立飞;;储能技术在分布式发电中的应用[J];安徽电力;2006年03期
4 赵凡;丑武胜;刘敬猛;;一种新型空间电压矢量调制方式的研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年03期
5 王宗木;一个改进的非线性方程求解的迭代方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);1996年04期
6 孙玉香;许勇;;简易性在计算方法设计中的应用研究[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2008年05期
7 戴书春;;自控式双馈电动机的矢量控制[J];鞍山钢铁学院学报;1993年03期
8 孙红星,陈晓义,汪仁先,王成玖;全微机化DTC变频调速系统[J];鞍山钢铁学院学报;1997年01期
9 金晓晨;一种全数字化可控硅触发电路[J];鞍山钢铁学院学报;1994年04期
10 牛晓奇;;理想洛伦兹曲线拟合及其方程特征[J];安阳师范学院学报;2009年02期
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1 胡春雨;李武峰;严辉;;一种新型电动汽车智能充电机的研制[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
2 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊变结构滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 李岳明;郭冰洁;庞永杰;;滑模变结构控制削弱抖振的一种方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 管力明;林剑;胡更生;;基于滑模控制的无轴单张纸输纸机同步控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 黄悦华;;基于积分滑模控制的三电平Buck变换器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 郑征;王聪;赵焕;;PWM整流器直接功率控制的新型调制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 边信黔;周佳加;王宏健;张伟;贾鹤鸣;;基于误差空间与区域稳定鲁棒的AUV深度跟踪研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
9 周渊深;;采用电流内模解耦和电压二自由度内模控制的PWM整流器[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
10 郑征;邹瑾;;PWM整流器新型控制策略研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 刘翔宇;基于直接横摆力矩控制的车辆稳定性研究[D];合肥工业大学;2010年
3 杨金辉;数字化PWM逆变系统控制关键技术研究及其应用[D];湖南大学;2010年
4 刘杨华;SOFC固体氧化物燃料电池分布式发电系统仿真及其潮流计算[D];湖南大学;2010年
5 蔡凯;多电平逆变器通用调制策略和电容电压平衡研究[D];华中科技大学;2010年
6 田军;多绕组变压器式可调电抗的研究与应用[D];华中科技大学;2010年
7 王前;开关电源的协同控制理论及脉宽调制应用技术研究[D];华南理工大学;2010年
8 陈江辉;Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究[D];华南理工大学;2010年
9 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
10 杨波;基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨亮;基于DSP的交流异步电动机变频调速技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 况清龙;基于逆变器的直流无源滤波器的优化设计及其可视化算法[D];南昌航空大学;2010年
4 曹建;基于软开关PWM技术的光伏逆变器的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
5 高圆圆;基于FPGA的跑步机变频调速系统的设计研究[D];山东科技大学;2010年
6 翟清震;电流型Z源逆变器主电路控制策略研究[D];山东科技大学;2010年
7 董云连;阻抗源能馈型交流电子负载的研究[D];山东科技大学;2010年
8 岳殿霞;多电平Buck直流变换器技术的研究[D];长春理工大学;2010年
9 何凤平;迟滞系统的滑模变结构控制算法研究[D];浙江理工大学;2010年
10 王仁政;减摇鳍电液负载仿真台控制系统的分析设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 昌金铭;;国内外光伏发电的新进展[J];中国建设动态(阳光能源);2007年01期
2 王喜瑜,丁军,周希德;电动汽车动力蓄电池快速充电关键技术探究[J];北方交通大学学报;1997年04期
3 杨薛玲,吴英;近年我国高效电池发展简况[J];世界有色金属;1999年02期
4 高晶晶,赵玉林;电网无功补偿技术现状及发展趋势[J];东北农业大学学报;2004年05期
5 高军,姜桂宾,杨旭,王兆安;系统辨识在UPS逆变器无差拍控制中的应用[J];电工电能新技术;2002年02期
6 王长永,金陶涛,张仲超;电流型组合变流器相移SPWM技术的数学分析[J];电工技术学报;2000年06期
7 汪旭东,王福忠,王兆安,焦留成,袁世鹰;不对称运行永磁直线同步电动机稳态性能计算[J];电工技术学报;2001年02期
8 庄朝晖,熊有伦;一种简单的三电平逆变器PWM控制算法[J];电工技术学报;2001年02期
9 毛鸿,吴兆麟,王毅,刘树林;三相电压型PWM整流器无电流传感器控制策略研究[J];电工技术学报;2001年02期
10 鞠儒生,陈宝贤,陈燕;一种新型PWM整流器[J];电工技术学报;2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘瑞芳;基于电磁场数值计算的永磁电机性能分析方法研究[D];东南大学;2002年
2 赵为;太阳能光伏并网发电系统的研究[D];合肥工业大学;2003年
3 陈宏;基于重复控制理论的逆变电源控制技术研究[D];南京航空航天大学;2003年
4 单庆晓;级联型逆变器关键技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
5 李建林;载波相移级联H桥型多电平变流器及其在有源电力滤波器中的应用研究[D];浙江大学;2005年
6 陈阿莲;新型多电平逆变器组合拓扑结构和多电平逆变器的容错技术[D];浙江大学;2005年
7 潘开林;永磁直线电机的驱动特性理论及推力波动优化设计研究[D];浙江大学;2003年
8 许颇;基于Z源型逆变器的光伏并网发电系统的研究[D];合肥工业大学;2006年
9 张强;风力发电并网变流器工程问题研究[D];合肥工业大学;2006年
10 李君;电流型超导储能变流器关键技术研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 刘新宇;EMI电源滤波器关键技术研究[D];西安电子科技大学;2002年
2 陈阳;电流型多电平变流器拓扑及PWM控制策略研究[D];浙江大学;2006年
3 吴香;用于蓄电池组性能测试的高频链路的逆变变换器研究[D];华北电力大学(河北);2006年
4 段晓超;基于FPGA的NPC三电平VSI系统设计和SVPWM算法研究[D];合肥工业大学;2007年
5 陈威;Z源逆变器的信号流图建模与控制分析[D];合肥工业大学;2007年
6 黄铮;高压变频电机控制电路[D];北京交通大学;2008年
7 袁兆凯;三相电流型逆变器的PWM控制方法研究[D];中国石油大学;2008年
【二级引证文献】
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1 张丽霞;颜湘武;康伟;李和明;;基于空间电流矢量的动力蓄电池组测试系统变流技术[J];电工技术学报;2010年09期
2 康伟;张丽霞;康忠健;;电流型双向PWM整流器SPWM与SVPWM控制输出特性比较[J];电工技术学报;2011年11期
3 石健将;杨永飞;王文杰;张际海;张建国;;数字控制400Hz三相四线高功率因数PWM整流器研究[J];电工技术学报;2012年05期
4 康伟;张丽霞;刘春艳;;电流型PWM整流器输出滤波器设计方法[J];电工技术学报;2012年06期
5 王克柔;吴燕仙;李玉玲;;一种电流型三相逆变器PWM调制的数字实现[J];电力电子技术;2011年04期
6 薛英林;徐政;潘武略;王峰;;电流源型混合直流输电系统建模与仿真[J];电力系统自动化;2012年09期
7 王仕韬;胡宇;姜礼节;吕征宇;张德华;;一种新型晶闸管PWM电流型STATCOM[J];电源技术;2012年03期
8 陈海荣;张静;屠卿瑞;;电网电压不平衡时电压源换流器型直流输电的负序电压补偿控制[J];高电压技术;2011年10期
9 丁立云;;变速恒频风力发电PWM整流及其控制策略的仿真研究[J];硅谷;2011年23期
10 俞云锋;卢啸;;电流型PWM整流器的控制器设计[J];电子设计工程;2013年10期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李建文;大容量高频谐振逆变器关键技术的研究[D];华北电力大学(北京);2011年
2 景巍;大功率三电平变频器功率器件损耗研究[D];中国矿业大学;2011年
3 李祥生;多桥臂磁轴承开关功率放大器调制技术研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 毛鹏;航空应用三相高功率因数整流器研究[D];南京航空航天大学;2010年
5 鲍建宇;电流型多电平变流器拓扑及其控制策略的研究[D];浙江大学;2007年
6 张丽霞;动力蓄电池组测试系统变流技术研究[D];华北电力大学(河北);2008年
7 常国祥;电流型多电平逆变器控制策略及其数字化设计方法研究[D];沈阳工业大学;2010年
8 陈磊;电压补偿型有源超导限流器的研究[D];华中科技大学;2010年
9 郑忠玖;三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究[D];大连理工大学;2011年
10 孙东森;储能型Quasi-Z源级联多电平光伏逆变器研究[D];北京交通大学;2013年
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1 王名发;基于MC9S12光伏并网逆变器研究[D];南昌大学;2010年
2 杨永飞;数字控制航空400Hz三相四线高功率因数PWM整流器研究[D];浙江大学;2011年
3 田俊祥;PWM整流器及其直接电流控制技术的研究[D];河南理工大学;2007年
4 代云中;单相电压型四象限整流器控制策略研究与实现[D];西南交通大学;2011年
5 陈小刚;半周期控制的单相二极管箝位型三电平半桥逆变器[D];南京航空航天大学;2010年
6 何丽娜;基于全控器件的新型励磁系统[D];华中科技大学;2009年
7 王鸿儒;基于电流型PWM整流器的蓄电池组充放电技术研究[D];中国石油大学;2011年
8 李旭;大功率交流变频调速三电平逆变器及控制[D];南京航空航天大学;2011年
9 马坤;能馈型交流三相电力电子负载的设计与研究[D];华中科技大学;2011年
10 邓晓彬;变频器与有源滤波一体化控制器的研究及实现[D];天津大学;2012年
【二级参考文献】
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1 余运佳;超导技术在电力方面的应用[J];电工技术杂志;1997年05期
2 余运佳;超导储能电力应用的新进展[J];低温与超导;1995年02期
3 余运佳;超导储能应用于电力方面的研究[J];高技术通讯;1995年11期
4 黄晓英;超导电磁储能的原理、构造及应用[J];供用电;1995年06期
5 张秀彬,张颖璐;超导磁储能与电网调峰[J];上海交通大学学报;1996年12期
6 李冬黎,何湘宁,张晋;仿生学在电力电子系统设计中的应用[J];中国电机工程学报;2002年08期
7 余运佳,惠东;中大型超导储能装置的研制与应用[J];中国电力;1997年03期
【相似文献】
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1 陈阿莲,何湘宁,吴洪洋,赵荣祥;基于基本单元串-并(并-串)思想生成多电平变换器拓扑的方法[J];电工技术学报;2004年02期
2 熊宇,胡长生,陈丹江,张仲超;一类新型三相直接式电流型多电平逆变器拓扑的研究[J];中国电机工程学报;2004年01期
3 徐坤;吴春华;孙承波;许富强;;一种单驱动电源多电平电流型逆变器的研究[J];电力电子技术;2011年07期
4 洪峰;单任仲;王慧贞;严仰光;;三电平双降压式全桥逆变器[J];中国电机工程学报;2008年12期
5 齐悦,杨耕,窦曰轩;基于多电平变换逆变电路的拓扑分析[J];电机与控制学报;2002年01期
6 丁凯,彭春萍,孙建军,陈允平;基于SPWM的多电平级联型变流器的应用综述[J];继电器;2003年06期
7 陈丹江,熊宇,刘兆燊,张仲超;基于DSP的新型单相电流型多电平逆变器的研究[J];电力电子技术;2004年05期
8 童毅;;国产高压变频器在重钢烧结主抽风机控制系统中的应用[J];变频器世界;2011年05期
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10 赵庆寅;顾朝晖;王海祖;;国产高压变频器在发电厂风机上的应用[J];石油和化工设备;2006年02期
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1 罗华;赵世华;贺胜;郑连清;;多电平变换器拓扑结构的发展与现状[A];四川省电工技术学会第九届学术年会论文集[C];2008年
2 董文杰;张兴;刘芳;王付胜;;模块化多电平均压策略研究[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
3 林维明;林慧聪;何塞安;;新型单相无源功率因数校正整流器的电路拓扑、工作原理和设计分析[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年
4 侯轩;李永东;高跃;刘永衡;;多电平变换器空间矢量合成算法及应用[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
5 江友华;曹以龙;龚幼民;;不同电压比的混合多电平逆变器拓扑和控制策略分析[A];冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
6 王琛琛;李永东;;多电平变换器拓扑研究及其最新进展[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
7 竺伟;陈伯时;周鹤良;赵相宾;;单元串联式多电平高压变频器的起源、现状和展望[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
8 陈金平;贺昱曜;茹锋;林继鹏;吴婷婷;;多电平直流环节逆变器宽调制度均衡控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 高潮;;基于预测控制技术的多电平Boost型功率因数校正开关变流器——分析,设计及电路实验[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
10 李永东;饶建业;高跃;;内环箝位式新型五电平逆变器系统的研究[A];2008中国电工技术学会电力电子学会第十一届学术年会论文摘要集[C];2008年
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1 范丽敏夏露;节能减排成为煤炭装备展亮点[N];市场报;2008年
2 吴名;我国电力电子技术现状和产业趋势[N];中国电力报;2002年
3 蔚红旗 郭彩霞;电力电子行业新兴技术“牛”势显现[N];中国工业报;2005年
4 赵艳秋;英特尔和ST联合开发手机用NOR系统规范[N];中国电子报;2005年
5 山东 毛兴武;18W反激式LED照明电源[N];电子报;2009年
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7 山东 毛兴武;采用PLC810PG控制IC的40英寸液晶电视电源[N];电子报;2010年
8 成都佳灵电气制造有限公司 吴加林;IGBT直接串联高压变频器问世[N];中国电子报;2003年
9 QuickLogic公司产品应用经理 Bernhard Andretzky;FPGA满足多种接口标准的低功耗连接[N];中国电子报;2005年
10 上海 孙焕挺;单段单片语音录放电路[N];电子报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 熊宇;电流型多电平变流器拓扑和控制策略的研究[D];浙江大学;2005年
2 丁凯;混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究[D];华中科技大学;2004年
3 李艳;多输入直流变换器电路拓扑及控制策略研究[D];南京航空航天大学;2009年
4 袁立强;基于IGCT的多电平变换器若干关键问题研究[D];清华大学;2004年
5 孙东森;储能型Quasi-Z源级联多电平光伏逆变器研究[D];北京交通大学;2013年
6 杨晓萍;配电网静止同步补偿器不平衡控制策略研究及系统设计[D];西安理工大学;2009年
7 单庆晓;级联型逆变器关键技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
8 李建林;载波相移级联H桥型多电平变流器及其在有源电力滤波器中的应用研究[D];浙江大学;2005年
9 胡磊;功率变换器的分布式控制和结构研究[D];浙江大学;2005年
10 李君;电流型超导储能变流器关键技术研究[D];浙江大学;2005年
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1 杨欣;对偶定理在电流型多电平变流器中的应用[D];浙江大学;2006年
2 陈阳;电流型多电平变流器拓扑及PWM控制策略研究[D];浙江大学;2006年
3 黄剑龙;电流型多电平变流器的研究[D];沈阳工业大学;2008年
4 彭传海;模块化多电平直流输电故障分析和保护策略研究[D];合肥工业大学;2012年
5 刘文涛;模块化多电平直流输电调节方式及控制策略研究[D];合肥工业大学;2012年
6 张波;蓄电池组综合测试系统中变流技术的研究[D];华北电力大学(河北);2008年
7 胡彪;级联多电平光伏并网逆变器功率分配策略的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
8 张卫华;级联多电平动态电压调节器(DVR)系统设计与仿真研究[D];华北电力大学(北京);2005年
9 陈磊;级联多电平DSTATCOM数字控制系统的设计[D];浙江大学;2013年
10 林勇;新型三进制多电平功率放大器的研究[D];华北电力大学;2001年
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