多電平牽引變流器中點電位控制策略研究.pdf

1、本文以高速鐵路領(lǐng)域的電力牽引變流器為研究對象，重點對三電平脈沖整流器和三電平NPC逆變器的中點電位控制算法展開深入的理論研究。以動車組CRH2的牽引變流器為原型，針對牽引變流器系統(tǒng)主電路的拓撲結(jié)構(gòu)，分別建立了三電平脈沖整流器和三電平NPC逆變器的數(shù)學(xué)模型?；诖藬?shù)學(xué)模型，在Matlab/Simulink平臺上，搭建牽引變流器系統(tǒng)的仿真模塊。針對直流側(cè)電容電壓中點電位的不平衡問題，進行了理論分析。并且，分別從三電平整流器和三電平NPC逆變

2、器兩個方面進行中點電位的平衡控制和仿真驗證，得出的研究成與結(jié)論如下:
　　(1)詳細分析了三電平牽引變流器的工作原理及中點電位問題，研究其中點電位的主要控制方法，分析了三電平脈沖整流器、三電平NPC逆變器的中點電位不平衡原因，著手從這兩側(cè)研究保持中點電位平衡的控制策略。
　　(2)針對三電平脈沖整流器側(cè)對直流環(huán)節(jié)電容電位的控制方法，與SPWM調(diào)制相比較，基于電壓前饋的SVPWM調(diào)制方法適用于離散化的數(shù)字化處理，實現(xiàn)了再生制動

3、和牽引制動條件下的運行，保證了兩端直流側(cè)電容電壓的基本平衡，因此有比較高的功率因素，仿真結(jié)果證明了這種控制策略的可行性。
　　(3)對于直流環(huán)節(jié)電容電位保持平衡的問題，從三電平二極管箝位NPC逆變器處進行控制，本文中介紹了中點電位偏移對空間矢量控制作用的結(jié)果，而且在虛擬電壓空間矢量中的每一個小扇區(qū)內(nèi)依次給出了矢量對應(yīng)的作用時間和順序。通過Matlab/Simulink仿真驗證了當(dāng)調(diào)制度過大時，虛擬空間矢量PWM控制算法對中點電位波