三电平逆变器中点电压控制新方法.pdfVIP

第 33卷 第 2期 上海船舶运输科学研究所学报 Vol_33NO．2 2010年 12月 joURNAL OF SSSRI 【)eC．2010 文章编号：1674—5949(2010)02—0145—07 三电平逆变器 中点电压控制新方法 周 昌鸿， 曹建明， 杜 军 (上海船舶运输科学研究所，上海 200135) 摘 要：以三电平电压源型逆变器为研究对象，分析了三电平电压源型逆变器中点电压不平衡产生的原因及影响。 针对三电平逆变器中常用的空间电矢量脉宽调制 (SpaceVectorPWM，SVPWM)算法，提出了一种调节中点电压 的新方法。该方法控制算法简单，避免了因合成矢量作用时间过短导致的电压脉冲和作用时间小于死区时间的情 况，并能控制中点电压波动在合理范围，同时，对所提出的算法进行了仿真验证，取得了良好的效果(中点电压波动 控制在桥壁电压--+5 以内)，证实了提出中点电压控制算法的正确性。 关键词：中点电压平衡问题 ；三电平逆变器 ；空间矢量合成脉宽调制 中图分类号：TM464 文献标志码 ：A A New ApproachforNeutral—PointPotential Stabilizati0ninThree-LevelInverter ZHOUChang-hong， CAOdian—uring， DUJun (ShanghaiShipandShippingResearchInstitute，Shanghai200135，China) Abstract：Thecausesandeffectsoftheneutral-pointpotentialunbalanceinthree-levelvoltagesourceinvertersarestudied．A new methodofneutral-pointpotentialstabilizationforcommonlyusedspacevectorPWM schemeisproposed．Thecontrolalgo— rithm issimpleandavoidsthesituationwheretheactingtimeofvoltagepulsesisshorterthandeadzonecausedbytheshortdu— rationofsynthesizingvector．Simulationshowsthattheproposedalgorithm isefficient(controllingtheneutralpointpotential fluctuationwithin±5 ofthatofbridgearms)． Keywords：NPC problem；three-levelinverter；SVPW M U^ —日LJI ——舀一 近年来，应用于高压大功率领域的多电平逆变器引起了电力 电子行业的极大关注 。由于受 电力 电子器 件电压容量的限制，传统的两电平变频器通常采用 “高一低一高”方式经变压器降压和升压来获得高压大功 率，或采用多个小容量逆变单元经多绕组变压器多重化来实现，这使得系统效率和可靠性下降。因而，人们 希望实现直接的高压逆变技术。基于电力电子器件直接串联的高压变频器对动静态的均压电路要求较高， 并且输出电压高次谐波含量高，需设置输出滤波器。而多电平逆变电路的提出为解决上述问题取得了突破 性的进展[1]。 多电平逆变器克服了传统逆变器较高的电压、电流变化率所引起的开关应力，改善了其输出波形，在高 压大功率变频调速及静态无功补偿方面有着越来越多的应用。10kV 以下的中压大功率多电平逆变器大多 已使用二极管嵌位式三电平结构来实现E。 收稿 日期：2010—06—25 作者简介：周昌鸿(1986一)，男，江西省东安县人，硕士，主要从事电力推进研究工作。 146 上海船舶运输科学研究所学报