T型三电平逆变器的设计与实现
本文关键词：T型三电平逆变器的设计与实现 出处：《西南交通大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
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【摘要】：大功率、轻量化、小型化是未来储能变流器系统的发展方向,T型三电平拓扑结构在这方面有巨大优势。T型三电平储能变流器系统一直是当前中高压大容量电能变换领域中的研究热点之一,它通过对直流侧的分压和开关状态的不同组合,实现多电平阶梯波输出电压,能有效地提高逆变器系统容量和耐压水平、减小输出电压谐波和开关损耗。三电平变换器开关器件和控制目标众多,控制复杂,所以采用空间矢量PWM(SVPWM)的方法。T型三电平储能变流器的主电路参数设计、控制方式、软件实现和实验验证是本文的重点。首先,论文对三电平储能技术的发展与应用做了详细的介绍与展望；其次,论文阐述了T型三电平储能变流器的工作原理,建立了T型储能变流器的数学模型；再次,论文对储能变流器的主电路参数设计方法进行了深入分析,着重指出了储能变流器的LCL滤波器及母线电容的设计方法和步骤,并结合MATLAB仿真软件进行了仿真分析；第四,论文阐述了T型储能变流器的SVPWM调制算法及实现,并对如何结合空间电压矢量抑制中点电位偏移的控制技术作了深入探讨,比较了这些控制策略的各自优缺点,同时对这些控制策略进行了仿真和实验验证；最后,论文基于MATLAB仿真软件对T型三电平储能变流器整个系统进行了建模仿真,且在实物平台上进一步对三电平控制算法进行了实验,并给出了相应控制算法的试验结果。
[Abstract]:High power, light weight and miniaturization are the development direction of energy storage converter system in the future. T-type three-level topology has great advantages in this respect. The T-type three-level energy storage converter system has always been one of the research hotspots in the field of medium-high voltage and high-capacity power conversion. It realizes the output voltage of multilevel step wave through different combination of DC side voltage and switching state. It can effectively improve the system capacity and voltage level of inverter. To reduce the output voltage harmonic and switching loss, the three-level converter has many switching devices and control objectives, so the control is complex. Therefore, the main circuit parameters design, control mode, software implementation and experimental verification of the three-level energy storage converter based on space vector PWM (SVPWM) are the emphases of this paper. The development and application of three-level energy storage technology are introduced and prospected in detail. Secondly, the working principle of T-type three-level energy storage converter is expounded, and the mathematical model of T-type energy storage converter is established. Thirdly, the design method of the main circuit parameters of the energy storage converter is deeply analyzed, and the design methods and steps of the LCL filter and busbar capacitance of the energy storage converter are emphatically pointed out. And combined with the MATLAB simulation software to carry out the simulation analysis; 4th, this paper describes the SVPWM modulation algorithm and implementation of T type energy storage converter, and discusses how to control the midpoint potential offset with space voltage vector. The advantages and disadvantages of these control strategies are compared. At the same time, the simulation and experimental verification of these control strategies are carried out. Finally, based on the MATLAB simulation software, the whole system of T type three-level energy storage converter is modeled and simulated, and the three-level control algorithm is further tested on the physical platform. The experimental results of the corresponding control algorithm are given.
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM464
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本文编号：1440234
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