NPC三電平逆變器及其中點電位平衡的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，高壓大功率多電平變頻器日益成為研究熱點。因為其器件耐壓要求相對較低、等效開關(guān)頻率高、無需動態(tài)均壓、輸出波形好等優(yōu)點，在中高壓變頻調(diào)速、PWM可逆整流、電力系統(tǒng)有源濾波、柔性輸電系統(tǒng)等方面得到了廣泛的應用。 鑒于多電平逆變器多樣化的拓撲結(jié)構(gòu)和控制策略，本文以應用最為廣泛的二極管箝位型（NPC）三電平逆變器為研究對象，采用空間電壓矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）算法進行了理論及實驗研究，而且對NPC型三電平逆變器固

2、有的中點電位不平衡問題進行了分析研究。 首先，本文分析了NPC型三電平逆變器的工作原理、SVPWM控制策略的原理、中點電位不平衡帶來的危害、中點電位波動的原因、中點電位波動的特征。然后，基于上述原理的分析，從對直流母線電容充放電使中點電位平衡入手，介紹了兩種帶輔助電路的中點電位平衡方法；從三電平SVPWM軟件控制算法入手，利用正負小矢量對中點電位相反的影響，介紹了一種通過控制正負小矢量作用時間的中點電位平衡算法。 在理論

3、研究之后，本文采用MATLAB/SIMULINK仿真軟件對上述中點電位平衡方法進行了仿真，通過仿真驗證了幾種中點電位平衡算法的正確性。 最后，在實驗室條件下，搭建了NPC型三電平逆變器平臺，采用TI公司的TMS320LF2407A型DSP為控制核心進行了實驗研究。整個硬件系統(tǒng)的開發(fā)包括主電路、隔離驅(qū)動電路、檢測電路和緩沖電路，還涉及采用SVPWM調(diào)制算法的DSP軟件編程等環(huán)節(jié)。通過實驗波形和數(shù)據(jù)的分析，證明課題設(shè)計的基于三電平逆