一种新型单电源级联多电平变流器的控制策略的研究.pdfVIP

摘要 本文对一种新型单电源级联多电平拓扑的控制策略进行了研究。第一章对高 压大功率电力电子装置的发展状况进行了回顾，并重点讨论了几种主要的多电平 拓扑及多电平变流器的控制策略，对各种拓扑和控制方案的优缺点及应用场合进 行了比较。第二章详细分析了这种新型拓扑的结构特点及工作原理，给出了三相 五电平样机设计方案，并针对新型拓扑样机给出了基于DSP和CPLD的全数字 控制方案。 第三章对多电平SPWM方法在新型拓扑中的应用迸行了研究，对几种典型 的多电平SPWM控制方法原理分析及仿真研究，载波移相SPWM方法实现简单， 具有良好的电容电压平衡性能和输出电压谐波性能，为一种较为理想的控制方 法，并在三相五电平新型拓扑样机上对这一方法进行了实验验证。最后，本章提 出了载波移相PWM方法对于新型拓扑的特殊意义，即采用移相控制，充分利用 新型拓扑的各种开关冗余状态，通过交流器各级单元电容之间的并联状态补充能 量，可以有效改善基波周期内各级单元的电容电压平衡问题。 本文对载波移相PWM方法应用于新型拓扑进行了进一步研究。第四章对移 相SVPWM方法进行了理论分析及仿真、实验验证。与载波移相SPWM方法相 同，移相SPWM方法能使各级电容电压保持较好的平衡，同时也具有良好的谐 波性能，此外具有SVPWM方法特有的高电压利用率的优点。第五章对移相 SttE,PWM方法在新型拓扑变流器的应用进行了理论分析，并通过仿真、实验进 行了验证，取得良好效果；对于要求较低开关频率、较好输出电压谐波性能的应 用场合，移相SHEPWM方法是一种较为理想的控制方案。 第六章提出了两种基于单电源级联多电平拓扑的扩展结构，并对这两种拓扑 的工作原理进行详细分析，给出了基于SPWM方法的控制策略，并通过仿真验 证了两种拓扑及控制方法的可行性． 最后对全文进行了总结，并对电源级联多电平拓扑及其两种扩展结构在系统 中的应用研究进行了展望，提出了继续研究的方向。 关键词： 单电源级联多电平交流器；数字控制；载波移相PWM方法： Abstract Thisthesis focusesontheControl ofanewcascademultilevel mainly strategy convertcrwith DCSOUlee．In 1，thestatusofthe of single Chapter quo development isreviewed．Mainmultilevel conversion converter high highpower topologies voltage and multileveleonverterarediscussed．Their control of strategies advantages, are characterand compared．InChapter2，the disadvantages，andapplications new ofthe ofathree topologya∞discussed．Design operatingprinciple phase five-level anda controlsche