电流源变换器叠流影响分析及抑制技术研究

发布时间：2023-04-11 01:06

　　电流源变换器(CSC)以其能量双向流动、较高功率因数、低谐波含量等优点广泛应用于不间断电源、无功补偿及新能源、可再生能源并网发电中。电流源变换器不同于电压源变换器的是允许上下桥臂直通的,但需要加入叠流时间以保证直流侧电流连续。一个开关周期内的叠流时间对电流的影响较小,但随着多个叠流时间的累加效应,会向电流注入大量谐波,造成网侧电流严重畸变,因此抑制叠流对电流的影响是提高电能质量极其重要的措施。本文针对叠流效应进行以下研究。本文首先分析了三相CSC的空间矢量调制策略,并在其基础上分析了叠流时间对交流侧电流的影响。文中从叠流时间设置原理出发,利用二极管电压钳位作用,提出了一种有效开关法抑制叠流效应的新型空间矢量调制方法,从而代替了叠流时间的设置,改善了电流畸变现象,减小了开关损耗。然后,本文详细介绍了五相CSC的空间矢量调制策略,分析了叠流时间对交流侧电流的影响。文中详细分析了在叠流时间内,空间电流矢量的实际作用时间,提出了基于时间补偿法的叠流抑制策略。此外,将三相CSC提出的基于有效开关法的叠流抑制方法推广到五相CSC中。仿真结果证明,两种叠流效应抑制策略均可以减少电流中大量谐波的注入,...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 电流源变换器研究现状
        1.2.1 电流变换器的研究现状
        1.2.2 电流源变换器拓扑结构的研究
        1.2.3 电流源变换器控制策略研究现状
    1.3 叠流效应改善方法研究现状
    1.4 本文研究的主要内容
第2章 三相电流源变换器叠流影响分析及其抑制策略
    2.1 引言
    2.2 三相电流源变换器叠流效应分析
        2.2.1 三相电流源变换器空间矢量调制
        2.2.2 三相电流源变换器叠流效应分析
        2.2.3 三相电流源变换器交流侧谐波分析
    2.3 基于有效开关法的叠流效应抑制策略
    2.4 基于有效开关法的叠流效应抑制策略仿真波形
    2.5 三相电流源变换器系统建模及闭环控制方案
        2.5.1 系统建模
        2.5.2 电流内环控制
        2.5.3 电压外环控制
    2.6 闭环仿真波形
    2.7 本章小结
第3章 五相电流源变换器叠流效应分析及其抑制策略
    3.1 引言
    3.2 五相电流源变换器叠流效应分析
        3.2.1 五相电流源变换器空间矢量调制
        3.2.2 五相电流源变换器叠流效应分析
        3.2.3 五相电流源变换器交流侧谐波分析
    3.3 基于时间补偿法的五相电流源变换器叠流效应抑制策略
        3.3.1 基于时间补偿法的五相电流源变换器叠流效应抑制策略原理
        3.3.2 基于时间补偿法的五相电流源变换器叠流效应抑制策略仿真波形
    3.4 基于有效开关法的五相电流源变换器叠流效应抑制策略
        3.4.1 基于有效开关法的五相电流源变换器叠流效应抑制策略原理
        3.4.2 基于有效开关法的五相电流源变换器叠流效应抑制策略仿真波形
    3.5 本章小结
第4章 实验平台设计
    4.1 引言
    4.2 主电路设计
        4.2.1 功率开关管选取
        4.2.2 交流侧滤波器设计
        4.2.3 直流侧滤波器设计
        4.2.4 霍尔传感器电路设计
    4.3 驱动电路设计
    4.4 控制电路设计
        4.4.1 AD采样电路设计
        4.4.2 供电电路设计
        4.4.3 保护电路设计
        4.4.4 数模转换电路设计
        4.4.5 复位电路设计
    4.5 系统软件设计
    4.6 实验平台
    4.7 本章小结
第5章 实验结果及分析
    5.1 引言
    5.2 实验结果
        5.2.1 开环实验结果分析
        5.2.2 闭环实验结果分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢



本文编号：3789051