NPC三電平逆變器九段法空間矢量調(diào)制策略.pdf

1、近年來，隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展，高壓大功率多電平變頻器日益成為研究熱點(diǎn)。尤其是三電平中點(diǎn)箝位式(NPC)逆變器己廣泛應(yīng)用于中高壓變頻調(diào)速、電力系統(tǒng)有源濾波、柔性輸電系統(tǒng)等領(lǐng)域。相對(duì)于兩電平逆變器，三電平NPC逆變器具有器件耐壓要求低、諧波畸變率小、輸出波形好等優(yōu)點(diǎn)。
　　 本文首先介紹了三電平NPC逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及工作原理，然后對(duì)現(xiàn)有的正弦波脈寬調(diào)制法(SPWM)和空間矢量脈寬調(diào)制法(SVPWM)進(jìn)行闡述。分析了三電平NP

2、C逆變器中性點(diǎn)電壓不平衡這一固有問題，總結(jié)了中性點(diǎn)電壓不平衡的原因，對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的危害，以及現(xiàn)在一些常用硬件和軟件抑制方法。并基于這一問題，提出了一種改進(jìn)的九段法SVPWM控制策略。
　　 很多因素會(huì)導(dǎo)致三電平中點(diǎn)箝位式逆變器中性點(diǎn)電壓偏移，傳統(tǒng)的七段法空間矢量調(diào)制算法，在高調(diào)制度的情況下存在不能平衡的區(qū)域，利用九段法空間矢量調(diào)制方法能實(shí)現(xiàn)對(duì)中性點(diǎn)電壓的完全控制。九段法SVPWM控制將空間矢量重新劃分，每個(gè)扇區(qū)劃分為五個(gè)小區(qū)間，將

3、傳統(tǒng)的中矢量由小矢量進(jìn)行合成，使得在高調(diào)制度時(shí)，小矢量參與增加。每個(gè)采樣周期分成九段，開關(guān)時(shí)序完全對(duì)稱，在每個(gè)大區(qū)全部采用相同的正小矢量首發(fā)，滿足三電平NPC逆變器開關(guān)順序設(shè)計(jì)的全部要求。設(shè)計(jì)了一個(gè)PI調(diào)節(jié)器，通過閉環(huán)控制輸出一個(gè)調(diào)制因子，基于正負(fù)小矢量對(duì)中點(diǎn)電位作用效果相反這一原理，將調(diào)制因子與開關(guān)時(shí)序結(jié)合起來，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)冗余小矢量，使中性點(diǎn)電壓平衡。
　　 在Matlab7.11/SIMULNK環(huán)境中搭建三電平NPC逆變器仿真