NPC三电平逆变器中点电位的控制方法研究

【摘要】随着电力电子技术的发展,三电平逆变器具有电压应力小、电压转化率高、输出谐波量低等优点,近年来成为一个研究的热点。在众多三电平逆变器拓扑结构中,中点箝位型三电平逆变器电路简单、调制方法易于数字化实现,得到了广泛的应用。中点箝位型三电平逆变器拓扑结构的特点会引起中点电位的波动,这种波动带来输出波形的谐波含量增加、开关器件的使用寿命缩短等问题。因此为了保证逆变系统安全可靠的运行,必须对中点电位进行控制。本文以中点箝位型三电平逆变器为研究对象,在研究了现有中点电位控制方法的基础上,改进了虚拟矢量的中点电位的控制方法,从而提供了一种新的中点电位控制思路,主要研究内容如下：1.介绍了三电平逆变器的研究背景以及意义,阐述了中点箝位型三电平逆变器正弦脉宽调制和空间矢量脉宽调制两种方法,针对中点箝位型三电平逆变器中存在的中点电位波动问题的成因以及影响做了分析,研究了现有的几种中点控制方法,比较了这些方法的优缺点。2.阐述了虚拟矢量的思想,并在此基础上提出了一种改进的虚拟矢量中点电位控制方法。该方法结合了冗余小矢量和虚拟矢量的中点电位控制方法,利用冗余小矢量和虚拟矢量两种方法分别在低、高调制比下具有较强中点电位控制能力的特点,实现了在较宽调制比范围内控制中点电位的目的。通过仿真实验检验了方法的合理性。3.通过构造新的虚拟中矢量和重新划分扇区内的小区域,将虚拟矢量的中点电位控制思想拓展到过调制区域。在过调制区域里,利用虚拟中矢量有效的中点电位控制能力,实现了中点电位的控制。仿真实验表明了方法的有效性。
【作者】于浩；
【导师】程志友；
【作者基本信息】安徽大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】三电平逆变器；空间电压矢量；中点电位波动；虚拟矢量；

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