級聯(lián)H橋型逆變器帶故障運行方法研究.pdf

1、本文研究級聯(lián)H橋型逆變器帶故障運行時的控制方法，研究的主要內(nèi)容一方面是在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎上，應用改進的調(diào)制方式或者優(yōu)化的算法，提高故障后系統(tǒng)的輸出性能，主要是提高輸出電壓和減少輸出諧波；另一方面是對目前的結(jié)構(gòu)和控制策略進行適當改進，進一步提高整個系統(tǒng)的可靠性。 本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點主要有以下幾個方面： 1)對傳統(tǒng)故障處理方式進行了分析，提出了適合于消除諧波的優(yōu)化方式。 載波相移調(diào)制技術(shù)能夠有效的消除低次諧波，

2、目前該方法廣泛用于級聯(lián)H橋型逆變器的控制，是級聯(lián)H橋型逆變器無故障時理想的控制方法。傳統(tǒng)控制方法處理單元故障后，如果仍采用正常工作時的參數(shù)運行，雖然能夠維持輸出電壓平衡，但電壓幅值大幅降低，諧波含量尤其是低次諧波增加，嚴重時會影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。本文在分析級聯(lián)H橋型逆變器載波相移控制方式的基礎上，提出了優(yōu)化處理方法，給出了具體的參數(shù)修改原則。在采用傳統(tǒng)故障處理方法旁路故障單元后，利用該優(yōu)化方式能夠有效的消除低次諧波，維持故障后級聯(lián)H橋

3、型逆變器的降額穩(wěn)定運行。 2)針對基于中性點移位原理的故障處理方式，提出了適合于故障后不對稱系統(tǒng)的低次消除諧波方法。 與傳統(tǒng)的故障處理方式相比，基于中性點移位原理的處理方法能夠利用所有的非故障單元，增加輸出電壓幅值。但同時也發(fā)現(xiàn)，僅中性點移位，輸出電壓幅值基本平衡，但是諧波消除特性不理想，低次諧波含量增加。針對這一問題，本文提出了進行參數(shù)調(diào)整的優(yōu)化方案，利用該方案控制中性點移位后的故障系統(tǒng)，可以得到較為理想的輸出特性。

4、 3)針對僅旁路故障單元的故障處理方法，為了充分利用各單元的輸出能力，提出了多電平線電壓空間矢量的控制方式。 采用中性點移位方式處理故障后，由于系統(tǒng)的不對稱而不能夠繼續(xù)利用傳統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)制方式，因此單元的輸出能力未能得到充分利用。利用本文提出的基于多電平線電壓空間矢量的控制方式，可以得到對稱的線電壓及負載電壓；能夠利用所有非故障單元，并且可以充分利用各單元的輸出能力，進一步提升系統(tǒng)故障后的輸出能力。與基于載波的調(diào)制方法相比，

5、輸出諧波含量較小，而且器件開關(guān)頻率低，減少了損耗。 4)提出了基于旁路故障開關(guān)器件的故障處理方式，分析了相對于其它故障處理方式的優(yōu)點，提出了適合這種故障處理方式的控制方法。 僅旁路故障器件的故障處理方法，可以充分利用故障單元中的所有非故障功率器件。分析了各種故障對空間矢量的影響，采用多電平線電壓空間矢量的控制方法，可以使故障后系統(tǒng)的輸出能力最大化。同旁路故障單元的故障處理方式相比，這種方法不僅可以得到對稱的線電壓輸出，