多電平變換器的研究.pdf

1、近年來,在電力電子領(lǐng)域,尤其是在大功率應(yīng)用場合,多電平變換器得到越來越廣泛的應(yīng)用.相對于傳統(tǒng)的兩電平變換器,多電平變換器由于電平數(shù)的增加,其輸出波形更接近于正弦波形,具有更好的諧波頻譜,且每個(gè)開關(guān)器件承受的電壓應(yīng)力小.但是電平數(shù)的增多會(huì)給硬件電路提出更高的要求,也使得控制算法變得復(fù)雜,所以在滿足工藝要求的情況下,一般并不追求過多的電平數(shù).目前以三電平和五電平的應(yīng)用最多.該文就以三電平變換器為主要研究對象.發(fā)展到目前為止,多電平變換器的拓

2、撲結(jié)構(gòu)主要分為以下三種:二極管鉗位式多電平變換器、飛跨電容式多電平變換器、級(jí)聯(lián)式多電平變換器.其中級(jí)聯(lián)式因需要獨(dú)立直流源而使其應(yīng)用受到限制,飛跨電容式在進(jìn)行有功傳輸時(shí)控制復(fù)雜,二極管鉗位式的應(yīng)用領(lǐng)域最為廣泛.在研究現(xiàn)有多電平變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,提出了多電平變換器基本構(gòu)成單元的概念,并從這一概念出發(fā)提出了基于基本構(gòu)成單元串-并(并-串)生成多電平變換器拓?fù)涞姆椒?基于開關(guān)函數(shù),建立了工作于整流,有源逆變,無源逆變?nèi)N工況下的三電平變換

3、器三相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的高頻數(shù)學(xué)模型,為系統(tǒng)控制提供了可靠的依據(jù).多電平變換器控制方式的研究是該領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn),也是該章研究的主要內(nèi)容.該文對三電平變換器三角載波PWM方法和SVPWM方法進(jìn)行了深入的研究.該文建立了三電平變換器三角載波PWM方法和SVPWM方法之間的本質(zhì)聯(lián)系,兩者的本質(zhì)聯(lián)系體現(xiàn)的也是兩類PWM方法在控制自由度上的相關(guān)性.直流側(cè)電容電壓不平衡問題是多電平變換器中的一個(gè)內(nèi)在問題,會(huì)使某些開關(guān)器件因承受過高的電壓