基于PSM技術(shù)的一種新穎的級聯(lián)變換器的拓撲和應(yīng)用研究.pdf

1、隨著大功率電力電子器件的出現(xiàn)，電力電子裝備在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。對于傳統(tǒng)的變換器拓撲結(jié)構(gòu)，不能直接并聯(lián)在高壓電力系統(tǒng)中，并且輸出電能質(zhì)量低，這些均限制了其在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，而基于多電平技術(shù)的級聯(lián)變換器的結(jié)構(gòu)，輸出電壓質(zhì)量高，通過級聯(lián)方式將電網(wǎng)電壓平均在各個功率器件上，實現(xiàn)了在功率器件耐壓值一定的條件下，與高壓電網(wǎng)直接連接。而要達到與很高電壓等級的電網(wǎng)直接并聯(lián)需要足夠多的級聯(lián)功率半導體器件，給控制策略帶來了巨大挑戰(zhàn)。基于SVPW

2、M的控制策略的變換器輸出電壓畸變率等小等特點，得到了廣泛的應(yīng)用，但隨著級聯(lián)器件的增多，開關(guān)矢量急劇增加，并且開關(guān)冗余矢量也大幅增加，給SVPWM的實現(xiàn)增加了難度。
　　本文在傳統(tǒng)的單相級聯(lián)H橋的基礎(chǔ)之上，采用一種新的單相空間矢量，通過理論分析及仿真結(jié)果很好地證明了單相SVPWM的有效性，隨后借鑒載波移相調(diào)制的基本原理，通過引入三個空間依次相差120度的旋轉(zhuǎn)矢量，將單相SVPWM調(diào)制的原理擴展到三相系統(tǒng)中，在三相系統(tǒng)中詳細分析了新型

3、SVPWM調(diào)制策略的實現(xiàn)過程，在仿真的基礎(chǔ)之上充分驗證了算法的有效性。
　　傳統(tǒng)的級聯(lián)H橋結(jié)構(gòu)若要實現(xiàn)足夠高等級的電壓輸出以及足夠小的電壓變化率需要大量的H橋單元，隨著研究的不斷深入，本文采用了一種新的不對稱級聯(lián)H橋結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)H橋級聯(lián)結(jié)構(gòu)的缺點。由于新型不對稱級聯(lián)多電平變換器的拓撲結(jié)構(gòu)中輸出采用變壓器隔離，變壓器是普通的工頻變壓器，能夠輸出足夠高的功率，同時變壓器的原副邊變比不同可以實現(xiàn)H橋單元輸出電壓的升壓，實現(xiàn)與高壓電網(wǎng)

4、直接并聯(lián)方式運行。新的不對稱級聯(lián)多電平的變換器采用一種結(jié)合SM與PWM技術(shù)的新的PSM調(diào)制技術(shù)，簡化了對于級聯(lián)多電平變換器輸出電平數(shù)較多的情況下控制。
　　本文在最后將這種新的不對稱級聯(lián)拓撲結(jié)構(gòu)應(yīng)用在有源電力濾波器中，新的拓撲結(jié)構(gòu)將拓撲結(jié)構(gòu)中的電壓源和電流源分開控制，補償完全由電流源完成，同時電壓源輸出數(shù)量眾多且臺階足夠高的電平電壓使電流源工作在低壓環(huán)境中，改善了補償效果，解決了有源電力濾波器高壓并網(wǎng)的問題。在仿真和實驗的基礎(chǔ)之上