特定谐波消除法在多电平逆变器中的应用

发布时间：2019-11-06 20:53

【摘要】：随着人类社会的发展和科技的进步,人类对电能的需求越来越大,电力设备的容量和电压等级不断升高,因此用电设备的效率成为人们关注的焦点。在诸多电力设备中,多电平逆变器在电机驱动、光伏发电、交直流电网等领域扮演重要的角色。在多电平逆变器的诸多调制方法中,特定谐波消除法凭借着开关频率低、开关损耗小、效率高等优点广泛应用于大容量和高电压等级的逆变器中。本文介绍特定谐波消除法在多种多电平逆变器中的应用情况,并根据不同情况分析其存在的问题和解决的方法,具体内容如下:首先,本文根据特定谐波消除法应用于T型三电平逆变器中的基本原理,分析其存在问题和国内外学者的解决方法,而后提出了适用于特定谐波消除法的中点电压平衡算法。该算法能在中点电压不平衡的情况下迅速恢复中点电压的平衡,同时在中点电压平衡后其波动范围更小,与传统特定谐波消除法相比效果显著。其次,分析了并联T型三电平逆变器的优点,提出了应用于并联T型三电平逆变器的新型特定谐波消除法。在相同开关频率的情况下,该方法与传统特定谐波消除法相比能消除更多的谐波,其系统输出波形质量更好。然而该方法的零序环流较大,为此基于所提出的特定谐波消除法,进一步提出两种适用于并联T型三电平逆变器的零序环流抑制策略,经过仿真验证效果显著。再次,本文概述分析了 H桥级联多电平逆变器的工作原理、模块功率和器件损耗均衡控制策略、对比了不同均衡策略的优缺点。并将特定谐波消除法用于H桥级联多电平逆变器中,减小了开关损耗提高了系统效率,仿真结果验证了特定谐波消除法应用于H桥级联多电平逆变器的有效性。最后,搭建了基于dSPACE的T型三电平逆变器实验平台,本文对系统硬件电路的设计与工作原理进行了详细分析。设计了基于DSP+FPGA的H桥级联多电平逆变器的采样电路、保护电路、驱动电路等电路,并分析其工作原理。同时基于实验平台,通过实验验证了本文所提出的多种控制策略的有效性。
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM464

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本文编号：2556896