三相四線制三電平中點(diǎn)鉗位型變換器控制研究.pdf

1、三相四線制結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于工廠供電以及城市供電系統(tǒng)中。三電平中點(diǎn)鉗位型(Neutral-Point-Clamped，NPC)結(jié)構(gòu)具備結(jié)構(gòu)簡單，開關(guān)應(yīng)力小，開關(guān)損耗少，電磁干擾低等優(yōu)勢(shì)，近年來成為多電平三相四線系統(tǒng)的重要拓?fù)湫问?。然而由于這種結(jié)構(gòu)的固有缺點(diǎn)，需要解決直流側(cè)母線電容中點(diǎn)電壓不平衡問題。
　　本文圍繞中點(diǎn)電壓平衡控制展開研究。首先分析了三相四線制三電平NPC變換器的中點(diǎn)平衡控制的兩種方法:α-β-0坐標(biāo)系下的最優(yōu)三維空間矢

2、量調(diào)制策略和正交a-b-c坐標(biāo)系下的最優(yōu)三維空間矢量調(diào)制策略。介紹了兩種策略的基本控制原理，并分別分析了兩種方法存在的問題。
　　針對(duì)正交a-b-c坐標(biāo)系下的控制策略不能實(shí)現(xiàn)對(duì)中點(diǎn)電壓偏移差值的定量補(bǔ)償這一局限，從載波PWM調(diào)制出發(fā)，提出一種基于零電平分解的中點(diǎn)電壓平衡控制新思路。該控制策略可以根據(jù)檢測(cè)到的中點(diǎn)電壓偏移值，基于中點(diǎn)控制裕量NPCM的概念，選擇合適的相，通過將其一部分零電平作用時(shí)間等分給正負(fù)電平，在不改變輸出電壓的情

3、況下，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏移值的定量補(bǔ)償，從而完成對(duì)三相四線制三電平NPC變換器的中點(diǎn)電壓平衡控制。該控制方法對(duì)于不同工況下的中點(diǎn)電壓偏移都有一定程度的抑制效果，雖然不能完全消除中點(diǎn)電壓的波動(dòng)，但是在盡可能不增加開關(guān)頻率的前提下大大改善了中點(diǎn)電壓的穩(wěn)定性。
　　將零電平分解的思想推廣至三相三線制三電平NPC變換器結(jié)構(gòu)中，提出了一種基于零電平分解的中點(diǎn)電壓平衡控制策略。該方法根據(jù)各相分解零電平后對(duì)中點(diǎn)電流的影響范圍，選擇合適的相進(jìn)行零電平分解，