三電平逆變器控制系統(tǒng)研究.pdf

1、多電平技術(shù)由于具有降低開(kāi)關(guān)管耐壓值,減小開(kāi)關(guān)管電壓應(yīng)力,改善輸出波形質(zhì)量,提高系統(tǒng)的電壓和功率等級(jí)等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于高壓大功率領(lǐng)域.目前,在高壓大功率領(lǐng)域中,二極管鉗位型三電平變換器是研究最多,應(yīng)用最廣的一種多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu).本文主要對(duì)二極管鉗位型三電平逆變器的控制系統(tǒng)進(jìn)行研究,以此擬作為今后進(jìn)一步研究的基礎(chǔ).三相對(duì)稱的正弦電壓可以合成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的空間電壓矢量.本文介紹了三電平逆變器中,如何通過(guò)空間矢量PWM調(diào)制方法獲得空間電

2、壓矢量,從而獲得三相輸出正弦電壓的問(wèn)題.并介紹了一種減小開(kāi)關(guān)損耗的方法.為了對(duì)三相輸出電壓的波形進(jìn)行控制,本文在將負(fù)載處理為擾動(dòng)量的基礎(chǔ)上,建立了三電平逆變器在三相靜止ABC坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并通過(guò)坐標(biāo)變換,得到同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,使三相交流量轉(zhuǎn)化為兩相直流量,簡(jiǎn)化了該數(shù)學(xué)模型.使用三電平逆變器的狀態(tài)平均模型對(duì)三電平逆變器輸出電壓瞬時(shí)值閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究.分別對(duì)逆變器的d軸和q軸兩個(gè)直流分量進(jìn)行瞬時(shí)值PI控制,能較

3、好的實(shí)現(xiàn)對(duì)基波擾動(dòng)的抑制.中點(diǎn)平衡問(wèn)題是三電平逆變器的一個(gè)固有問(wèn)題,如果不對(duì)中點(diǎn)進(jìn)行控制,輸出電壓中的諧波含量將大大增加,甚至損壞直流電容和開(kāi)關(guān)器件.本文分析了各開(kāi)關(guān)狀態(tài)對(duì)中點(diǎn)電位的影響,并通過(guò)坐標(biāo)變換,將中矢量和小矢量對(duì)中點(diǎn)電位的影響量化.在理論分析的基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于橋臂輸出電流方向和中點(diǎn)波動(dòng)方向檢測(cè)的中點(diǎn)電位控制方法.并建立了考慮中點(diǎn)波動(dòng)的三電平逆變器完整數(shù)學(xué)模型.使用該模型對(duì)文中提出的方法進(jìn)行了仿真研究,論證了控制方法的