NPC型三电平逆变器及其中点电压平衡的研究.docxVIP

分类号 学号 M201272281 学校代码 1 0 4 8 7 密级 硕 士 学 位 论 文 NPC 型三电平逆变器及其中点电压 平衡的研究 学位申请人 : 潘胜和 学 科 专 业 ： 控制工程 指 导 教 师 ： 尹泉副教授 答 辩 日 期 ： 2014.5.24 A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree for the Master of Engineering Research on NPC Three-Level Inverter and its Neutral-Point Voltage Balance Candidate : Pan Shenghe Major : Control Engineering Supervisor : Assoc. Prof. Yin Quan Huazhong University of Science Technology Wuhan 430074, P.R.China May, 2014 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得 的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他 个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有 权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和 借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 必威体育官网网址□， 在 年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 摘 要 三电平逆变器的发展，为中高压大容量场合的功率变换提供了有效的解决方 案,因此三电平变换技术已经成为了当今的研究热点。三电平结构中，二极管箝 位型三电平逆变器因具备输出容量大、电流谐波含量小、开关器件的承压小等长 处获得了宽泛的应用。 本文针对二极管箝位(NPC)型三电平逆变器展开了深入的研究，并采用空间 电压矢量脉宽调制(SVPWM)算法进行了数学分析和仿真专研，在此基础上，就 NPC 型三电平逆变器固有的中点电压平衡问题进行了详尽的讨论。首先，本文 介绍了三电平逆变器基本工作原理，总结了三电平逆变器的优缺点；其次，分析 了空间电压矢量脉宽调制的控制原理，并给出了 SVPWM 算法的计算步骤；再 者，以中点电压波动产生的原因为出发点，对中点电压进行了具体的数学分析和 探究；结尾，利用正负小矢量对中点电压偏移互异的影响，提出了一种中点电压 平衡控制策略。 基于理论研究，在 Matlab/Simulink 仿真平台上，对 SVPWM 控制算法和中 点电压均衡策略进行了仿真建模，并验证了 SVPWM 控制策略的正确性，并对 不同条件下的中点电压平衡算法进行了有效性验证。 关键词：三电平逆变器 空间电压矢量脉宽调制 中点电压平衡 Abstract The development of three-level inverter provides effective solutions for the power conversion in the large-capacity and high-voltage situations. Therefore, the three-level technology has become a research hotspot nowadays. As the advantages of large output capacity, low current harmonics and low withstand voltage of HYPERLINK /w/switching/ switching HYPERLINK /w/element/ element,the diode clamped three-level inverters have been widely applied. Neutral-point clamped (NPC) three-level inverter is deeply studied in this dissertation. And the Space Vector Pulse Width Modula