電力電子變壓器機(jī)車網(wǎng)側(cè)級聯(lián)H橋整流器電容電壓平衡方法.pdf

1、電力電子變壓器(Power Electronic Transformer，PET)牽引傳動(dòng)技術(shù)是高速列車牽引傳動(dòng)系統(tǒng)小型輕量化的發(fā)展方向之一。以單相多電平級聯(lián)H橋整流器與中頻隔離DC-DC變換器為核心的高速列車PET模式是目前較為典型的方案之一。因此對該P(yáng)ET模式中的單相級聯(lián)H橋整流器開展研究具有重要的理論價(jià)值和工程應(yīng)用前景。本文以單相級聯(lián)H橋整流器的直流側(cè)電容電壓平衡問題為研究對象，主要從電容電壓不平衡現(xiàn)象產(chǎn)生原理、不平衡抑制算法等方

2、面開展研究，具體工作可總結(jié)如下:
　　首先，研究了單相級聯(lián)H橋整流器的拓?fù)洌x了其等效開關(guān)函數(shù)，分析了單一模塊四種開關(guān)模態(tài)下對應(yīng)的三種工作狀態(tài)，并建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，介紹了傳統(tǒng)單模塊整流器控制與調(diào)制算法在級聯(lián)H橋整流器中的應(yīng)用及其優(yōu)缺點(diǎn)。
　　其次，以直流側(cè)電容電壓不平衡問題為研究對象，定量分析了調(diào)制方法、直流側(cè)電容參數(shù)、電容等效串聯(lián)阻抗、等效負(fù)載電阻等因素的變化對直流側(cè)電容電壓的影響。分析結(jié)果表明:載波移相

3、調(diào)制影響整流器輸入電流諧波分布，并最終影響直流側(cè)充放電電荷總量，導(dǎo)致電容電壓不平衡;直流側(cè)電容參數(shù)變化時(shí)，電容電壓穩(wěn)態(tài)值不變，但電容電壓紋波隨著電容值增大而減小;電容等效串聯(lián)阻抗變化時(shí)，電容電壓穩(wěn)態(tài)值亦不變，但阻抗值越大電容電壓紋波就越大;電容電壓之比等于負(fù)載電阻之比。基于以上分析，本文分別采用了一種基于最大電壓誤差模塊選擇的控制與調(diào)制算法，并基于MATLAB/Simulink軟件對該控制與調(diào)制算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。與兩種傳統(tǒng)算法的對比分