自平衡中點電位波動的NPC三電平并聯(lián)有源濾波器.pdf

1、隨著非線性負載廣泛在人類日常生活中得到應(yīng)用，諧波污染問題已經(jīng)變得日趨嚴重。有源電力濾波器(APF)作為有效解決諧波污染問題的技術(shù)手段，得到了人們的廣泛關(guān)注。特別是高電壓等級、大容量APF，因為其應(yīng)用場合更加廣泛，成為當(dāng)今電能質(zhì)量治理的熱點。
　　本文比較了幾種多電平電路結(jié)構(gòu)，分析了其優(yōu)缺點，并在傳統(tǒng)二極管鉗位(NPC)三電平逆變器的基礎(chǔ)上提出了一種帶直流側(cè)中點電壓自平衡的NPC三電平逆變器，并將這種新型的電路結(jié)構(gòu)運用在APF中，提

2、出了一種直流側(cè)中點電壓自平衡的NPC三電平APF，克服了傳統(tǒng)NPC三電平逆變器直流側(cè)中點電壓波動的缺點，能夠應(yīng)用于中高電壓場合的諧波抑制。通過Matlab仿真驗證了所提出的電路結(jié)構(gòu)的有效性。
　　首先，本文對諧波的概念及其對電力系統(tǒng)的危害進行了闡述，介紹了APF的發(fā)展歷史、分類及多電平APF的發(fā)展趨勢，重點分析了NPC三電平逆變器的工作原理、直流側(cè)中點電壓波動的問題。在這個基礎(chǔ)之上，對一些目前解決NPC三電平逆變器直流側(cè)中點電壓波

3、動問題的方法進行了討論與分析，并借此引入以下將重點研究的問題:帶直流側(cè)中點電壓自平衡的NPC三電平APF。
　　接著，本文提出了一種帶直流側(cè)中點電壓自平衡的NPC三電平逆變器拓撲結(jié)構(gòu)。通過在傳統(tǒng)NPC三電平逆變器結(jié)構(gòu)中加入一套由單相全橋逆變電路組成的電壓主動補償裝置，對三相橋臂中點電壓的波動進行主動補償。實時檢測三相橋臂中點電壓，與給定值比較后，控制補償裝置實時產(chǎn)生補償電壓。不需要坐標(biāo)變換，控制方案簡單。同時對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了理

4、論分析。仿真結(jié)果表明提出的拓撲結(jié)構(gòu)能夠?qū)⑷鄻虮壑悬c電壓的波動控制在3％以下，并且在負載突變時，仍然能快速地平衡中點電壓的波動，具有良好的動態(tài)性能。
　　最后，將這種帶直流側(cè)中點電壓自平衡的NPC三電平逆變器拓撲結(jié)構(gòu)運用于APF中，提出了一種直流側(cè)中點電壓自平衡的NPC三電平APF。并將其運用在并聯(lián)APF中，在介紹了相關(guān)的APF的結(jié)構(gòu)、諧波電流和諧波電壓的檢測方法和控制策略后，重點對APF在正常負載和負載突變的情況下進行了仿真分析