多電平變流器SVPWM簡(jiǎn)化算法研究.pdf

1、多電平變流器具有減小輸出電流、電壓諧波及降低開(kāi)關(guān)器件應(yīng)力的優(yōu)點(diǎn),其應(yīng)用越來(lái)越廣泛,脈寬調(diào)制算法是決定變流器輸出特性的關(guān)鍵因素之一。本論文分別以三相三線制二極管鉗位式多電平變流器、級(jí)聯(lián)式多電平變流器為研究對(duì)象,對(duì)其調(diào)制方法進(jìn)行詳細(xì)分析和研究,給出易于實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化調(diào)制策略。
　　針對(duì)三相三線制二極管鉗位式多電平變流器,傳統(tǒng)空間矢量脈寬調(diào)制策略(SVPWM)扇區(qū)判斷繁瑣,作用時(shí)間計(jì)算復(fù)雜,本文提出二極管鉗位式三電平變流器簡(jiǎn)化 SVPWM算

2、法,該算法的思路:基于分類(lèi)算法推導(dǎo)各橋臂開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)時(shí)刻,歸納其特點(diǎn),給出算法實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)化方法。算法在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中無(wú)需扇區(qū)判斷等中間步驟,可直接根據(jù)參考電壓得出各開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)時(shí)刻。對(duì)三電平簡(jiǎn)化SVPWM算法進(jìn)行仿真和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明所提出的簡(jiǎn)化調(diào)制策略能夠較準(zhǔn)確的等效參考電壓。將簡(jiǎn)化算法推廣到五電平,與基于非正交60°g-h坐標(biāo)系空間矢量脈寬調(diào)制算法比較,簡(jiǎn)化算法的運(yùn)行速度及效果均優(yōu)于后者。
　　控制中點(diǎn)電位平衡是制約三電平NPC(Ne

3、utral-Point Clamped)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)推廣和應(yīng)用的一大難題。本文在分析各矢量對(duì)變流器中點(diǎn)電位影響效果的基礎(chǔ)上,采用控制中點(diǎn)電荷的方案調(diào)節(jié)直流側(cè)中點(diǎn)電位,理論分析可知通過(guò)控制正負(fù)小矢量的作用時(shí)間能夠抵消直流側(cè)中點(diǎn)電荷,使中點(diǎn)電位達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。結(jié)合三電平簡(jiǎn)化 SVPWM調(diào)制策略,推導(dǎo)中點(diǎn)電位簡(jiǎn)化控制策略,仿真結(jié)果表明采用的調(diào)制策略能夠控制中點(diǎn)電位在允許范圍內(nèi)。考慮死區(qū)效應(yīng),分析在不同電流極性情況下,變流器理想輸出電壓與開(kāi)關(guān)狀態(tài)的關(guān)

4、系,在此基礎(chǔ)上給出死區(qū)優(yōu)化補(bǔ)償策略,仿真驗(yàn)證了該死區(qū)補(bǔ)償策略的有效性。
　　五電平NPC/H橋變流器相比于鉗位式多電平變流器,鉗位二極管少,不存在均壓?jiǎn)栴},論文研究該拓?fù)涞膿Q流方式,建立多電平變流器的數(shù)學(xué)模型,以此為理論基礎(chǔ),分析其調(diào)制策略。對(duì)比鉗位式五電平NPC拓?fù)?根據(jù)變流器輸出電平與開(kāi)關(guān)狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,在分析和確定五電平NPC/H橋各開(kāi)關(guān)器件編號(hào)的前提下,應(yīng)用五電平簡(jiǎn)化SVPWM實(shí)現(xiàn)其調(diào)制;結(jié)合載波相移(SPWM)與三電平簡(jiǎn)