交互并聯(lián)逆阻型三電平變流器電壓平衡與環(huán)流抑制策略研究.pdf

1、近年來，新能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展為電力電子技術(shù)的發(fā)展帶來了機(jī)遇，變流器作為電能轉(zhuǎn)換的核心部件，是決定系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵部分，因此成為研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。一方面，逆阻型三電平變流器具有輸出電壓與電流波形畸變小、功率因數(shù)高、器件開關(guān)損耗低，耐壓等級高，模塊集成簡單等優(yōu)點(diǎn)。另一方面，模塊化交互并聯(lián)系統(tǒng)以其靈活性和擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)，成為目前研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。基于此背景，本文展開了基于多機(jī)交互式即公共直流交流母線并聯(lián)的逆阻型三電平變流器系

2、統(tǒng)研究。
　　首先，針對逆阻型三電平變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對其電路原理進(jìn)行了分析，詳細(xì)分析了一個(gè)工頻周期內(nèi)逆阻型三電平變流電路的八種工作狀態(tài)，以及每種工作狀態(tài)對應(yīng)的輸出電平情況。然后分別針對abc坐標(biāo)系下、α-β坐標(biāo)系下以及dq0坐標(biāo)系下對逆阻型三電平變流電路進(jìn)行了建模。針對dq坐標(biāo)系下的逆阻型三電平變流器電路數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行變流器并網(wǎng)控制策略的研究，分析了三相鎖相環(huán)與電流環(huán)的控制方式。
　　其次，本文闡述了逆阻型三電平變流器的S

3、VPWM調(diào)制策略的原理及步驟，分析了直流側(cè)中點(diǎn)電位不平衡的原因，提出了針對單機(jī)逆阻型三電平變流器，一種基于調(diào)整冗余小矢量作用時(shí)間的SVPWM調(diào)制算法的中點(diǎn)電壓平衡控制策略，并拓展到多機(jī)逆阻型三電平變流器交互并聯(lián)系統(tǒng)，分別針對非共享中線和共享中線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，比較得出共享直流側(cè)中線的逆阻型三電平變流器交互并聯(lián)結(jié)構(gòu)更能滿足系統(tǒng)的控制要求。
　　再次，本文針對多機(jī)逆阻型三電平變流器交互并聯(lián)系統(tǒng)，通過9種并聯(lián)環(huán)路的分析，詳細(xì)闡述了環(huán)流的

4、產(chǎn)生機(jī)理、建模以及分類。通過分析得知，對于采用LCL濾波器和電流環(huán)并網(wǎng)控制的逆阻型三電平變流器，高頻零序環(huán)流分量被有效的抑制，因此低頻零序環(huán)流分量成為環(huán)流的主要成分。本文提出了一種基于PR控制器的低頻零序環(huán)流分量抑制策略，并結(jié)合逆阻型三電平變流器直流側(cè)中點(diǎn)電壓平衡控制策略，提出了與環(huán)流抑制的整體控制。每一臺逆阻型三電平變流器都單獨(dú)控制，以達(dá)到每臺變流器的精確控制。
　　最后，通過MATLAB/SIMULINK軟件搭建仿真模型，對逆