大功率逆變電源串并聯(lián)技術(shù)研究.pdf

1、當今社會對大功率逆變電源的容量需求越來越大,對其輸出電能質(zhì)量的要求日益嚴格,如何提高電力電子逆變裝置的容量并改善其輸出電能的質(zhì)量成為現(xiàn)代電力電子技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。在高壓大功率場合,功率開關(guān)器件的工作電壓與其開關(guān)頻率要求之間的矛盾制約著逆變技術(shù)的廣泛應(yīng)用。H橋級聯(lián)型多電平逆變技術(shù)結(jié)合載波移相SPWM技術(shù)是當前解決此類問題的有效途徑,它將低壓器件成功應(yīng)用于高壓場合,并在較低的器件開關(guān)頻率下得到了較高的等效開關(guān)頻率,降低開關(guān)損耗,提高輸

2、出電壓和電流等級。因此,近年來H橋級聯(lián)式多電平逆變器的電路拓撲結(jié)構(gòu)和相應(yīng)控制策略成為當前研究的熱點。
　　本文主要對H橋級聯(lián)式多電平逆變器中串-并聯(lián)型拓撲結(jié)構(gòu)及其載波移相SPWM控制方法進行分析。H橋級聯(lián)式多電平逆變器有串聯(lián)型、并聯(lián)型和串-并聯(lián)型三種基本拓撲結(jié)構(gòu),載波移相SPWM技術(shù)是級聯(lián)式多電平逆變器的主要控制方法。本文結(jié)合雙極性載波移相SPWM技術(shù)控制原理,詳細推導(dǎo)和分析了三種拓撲結(jié)構(gòu)的輸出電壓和電流特點,并通過仿真驗證進行對

3、比分析,最后提出了可用于H橋串-并聯(lián)型逆變器的載波移相SPWM控制方法。
　　環(huán)流問題是串-并聯(lián)逆變技術(shù)需要解決的關(guān)鍵問題之一。本文首先分析了環(huán)流產(chǎn)生的原因和影響環(huán)流大小的因素,并按照EAST超導(dǎo)托卡馬克裝置的快控電源的設(shè)計要求介紹了均流電抗器的設(shè)計思想。其次分析了采用電流閉環(huán)控制和基于瞬時無功理論的均流控制方法,對并聯(lián)單元進行均流控制,最后通過仿真驗證兩種方法的有效性。
　　在理論分析和仿真驗證的前提下,設(shè)計六單元H橋功率