多電平逆變器空間矢量調(diào)制策略及電容電壓平衡研究.pdf

1、多電平逆變器以其高性能和大容量方面的突出優(yōu)勢(shì)已成為人們研究與應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。在多電平逆變器的多種控制策略中，空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法具有調(diào)制比大、能夠優(yōu)化輸出電壓波形等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)對(duì)SVPWM算法改進(jìn)可以改善控制性能。三電平NPC逆變器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的研究和應(yīng)用，但電容電壓平衡是影響其安全運(yùn)行和輸出性能的關(guān)鍵問(wèn)題之一，對(duì)該問(wèn)題的研究具有重要的理論和工程價(jià)值。
　　論文以三電平NPC逆變器為例對(duì)不同坐

2、標(biāo)系下多電平SVPWM調(diào)制方法進(jìn)行了研究。為解決計(jì)算復(fù)雜的問(wèn)題，根據(jù)基本矢量在α'β'兩相坐標(biāo)平面的坐標(biāo)都是整數(shù)的規(guī)律，研究得到一種在α'β'坐標(biāo)系下多電平SVPWM的通解，實(shí)現(xiàn)多電平SVPWM算法的統(tǒng)一簡(jiǎn)化。利用得到的多電平SVPWM通解，提出了一種電路中各個(gè)開關(guān)器件的開關(guān)次數(shù)最少的調(diào)制方案，即每次只有一相輸出電壓改變，且只改變一個(gè)電平單位的切換。
　　為了尋求合適的切換路徑以降低開關(guān)次數(shù)，在α'β'平面上，提出了特征網(wǎng)絡(luò)和特征

3、四邊形的概念，利用扇區(qū)序列S的每個(gè)頂點(diǎn)去逼近參考電壓矢量ur。研究表明參考電壓軌跡的半徑所在的范圍不同，特征網(wǎng)絡(luò)具有兩種不同的形狀。在這兩種特征網(wǎng)絡(luò)中，以特征四邊形為基礎(chǔ)分析了總開關(guān)切換次數(shù)最小的切換路徑，提出了優(yōu)化開關(guān)頻率的SVPWM算法。仿真結(jié)果表明，該算法在一個(gè)參考電壓周期內(nèi)的總開關(guān)切換次數(shù)與相同參數(shù)下同相層疊正弦調(diào)制算法相比降低了25％。
　　針對(duì)NPC型逆變器存在的電容電壓波動(dòng)問(wèn)題，提出一種小矢量在線自調(diào)節(jié)的方法，此方法