級聯(lián)多電平高壓變頻器控制策略研究及其在電廠風機改造中的應用.pdf

1、變頻調(diào)速是指改變電源頻率，使電機轉速發(fā)生變化，起到調(diào)節(jié)負荷的作用，能夠降低設備功耗，減小損耗。隨著電力電子技術、智能控制理論的發(fā)展，通過開發(fā)經(jīng)濟可靠的變頻裝置既能達到節(jié)能的效果，又能實現(xiàn)調(diào)速精度高、調(diào)速范圍廣的要求，適應我國現(xiàn)階段節(jié)能減排的需求。
　　論文主要以徐礦電廠2×300MW火力發(fā)電廠引風機節(jié)能改造為基礎，研究確定了引風機變頻改造方案。重點對改造過程中多電平高壓變頻器的拓撲結構、調(diào)制策略和控制方法進行詳細研究。通過仿真和工

2、程改造實例的相關數(shù)據(jù)分析，得出方案的可行性。
　　本文首先闡述了課題的研究背景和意義，介紹了引風機調(diào)速系統(tǒng)和高壓變頻器的發(fā)展現(xiàn)狀。針對引風機的工作性質(zhì)，對比分析變頻調(diào)速和液力耦合器調(diào)速這兩種調(diào)速方式的節(jié)能原理，綜合比較得出變頻調(diào)速的經(jīng)濟性遠高于液力耦合器調(diào)速，確定了變頻改造為徐礦電廠引風機改造的最佳方案。
　　其次分析了變頻器的幾種拓撲結構，通過優(yōu)缺點的比較，最終選取了級聯(lián)型多電平結構，其可靠性更高，控制方法簡單且無均壓問題

3、。根據(jù)拓撲分析的結果，研究了級聯(lián)多電平變頻器的調(diào)制策略，在分析CD-SPWM(Carrier Disposition-Sinusoidal Pulse Width Modulation，載波層疊正弦脈寬調(diào)制)和CPS-SPWM(Carrier Phase-Sinusoidal Pulse Width Modulation，載波移相正弦脈寬調(diào)制)兩種調(diào)制策略后，選取CPS-SPWM這種更適合于級聯(lián)型的調(diào)制策略。然后研究了FOC（Field

4、 Orientated Control，磁鏈定向控制）矢量控制策略，來實現(xiàn)異步電機的轉速及磁鏈控制。
　　本文重點對采用FOC矢量控制方式的異步電機進行仿真。首先搭建了仿真模型，并且詳細介紹了其各個模塊的內(nèi)部結構，通過多次程序運行，最終確定了整個調(diào)速系統(tǒng)的四個PI（Proportional Integral，比例積分）調(diào)節(jié)器的參數(shù)，仿真結果驗證了所采用的控制方法可以實現(xiàn)異步電機的穩(wěn)定、快速控制，且級聯(lián)H橋變頻器輸出線電壓波形質(zhì)量較