基于LCL濾波的三電平PWM整流器研究.pdf

1、二極管中點箝位(NPC)三電平PWM整流器因其具有更低的網(wǎng)側(cè)電流畸變率、更高的直流輸出電壓、雙向功率流動等特點而被廣泛應(yīng)用于中高壓變頻調(diào)速、風(fēng)力發(fā)電、高壓直流輸電、無功補償?shù)阮I(lǐng)域。本文以高頻濾波性能更優(yōu)的LCL濾波NPC三電平PWM整流器作為研究對象，對脈寬調(diào)制策略、有源阻尼控制、不平衡控制作了討論和研究。
　　 本文分析了LCL濾波PWM整流器低頻簡化模型，以此為基礎(chǔ)研究了其電壓定向控制(VOC)和直接功率控制(DPC-SVM

2、)兩種閉環(huán)策略，實驗結(jié)果表明VOC動態(tài)響應(yīng)快，而DPC-SVM具有更優(yōu)的穩(wěn)態(tài)性能；本文對偶次諧波消除空間矢量調(diào)制(SVM)策略矢量選擇原則進(jìn)行了拓展，對載波調(diào)制方法進(jìn)行初步研究，實驗結(jié)果表明載波調(diào)制算法簡單，易于實現(xiàn)；偶次諧波消除法矢量選擇靈活，直流側(cè)中點電位波動小，網(wǎng)側(cè)電流諧波含量更低。
　　 針對LCL濾波器的諧振現(xiàn)象，本文對基于VOC的虛擬電阻有源阻尼控制策略進(jìn)行研究，并通過相位補償消除電容支路引起的網(wǎng)側(cè)電流相位差，實驗結(jié)

3、果表明有源阻尼控制可以有效抑制電流諧振并且保證三電平PWM整流器單位功率因數(shù)運行。進(jìn)一步研究了取電容支路瞬時功率高頻分量作為阻尼環(huán)節(jié)的DPC-SVM有源阻尼控制策略、基于DPC的特定次諧波抑制策略，實驗結(jié)果表明該方案可以獲得更低的網(wǎng)側(cè)電流諧波含量更低。
　　 電網(wǎng)電壓不平衡下PWM整流器在傳統(tǒng)平衡控制策略下會產(chǎn)生不希望的網(wǎng)側(cè)負(fù)序電流和直流側(cè)電壓波動，本文討論了抑制網(wǎng)側(cè)負(fù)序電流、抑制直流側(cè)電壓波動兩種不平衡控制策略，對其進(jìn)行了實驗