NPC三電平逆變器及其中點(diǎn)電位平衡的研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，高壓大功率多電平變頻器日益成為研究熱點(diǎn)。因?yàn)槠淦骷蛪阂笙鄬?duì)較低、等效開關(guān)頻率高、無需動(dòng)態(tài)均壓、輸出波形好等優(yōu)點(diǎn)，在中高壓變頻調(diào)速、PWM可逆整流、電力系統(tǒng)有源濾波、柔性輸電系統(tǒng)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。 鑒于多電平逆變器多樣化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制策略，本文以應(yīng)用最為廣泛的二極管箝位型（NPC）三電平逆變器為研究對(duì)象，采用空間電壓矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）算法進(jìn)行了理論及實(shí)驗(yàn)研究，而且對(duì)NPC型三電平逆變器固

2、有的中點(diǎn)電位不平衡問題進(jìn)行了分析研究。 首先，本文分析了NPC型三電平逆變器的工作原理、SVPWM控制策略的原理、中點(diǎn)電位不平衡帶來的危害、中點(diǎn)電位波動(dòng)的原因、中點(diǎn)電位波動(dòng)的特征。然后，基于上述原理的分析，從對(duì)直流母線電容充放電使中點(diǎn)電位平衡入手，介紹了兩種帶輔助電路的中點(diǎn)電位平衡方法；從三電平SVPWM軟件控制算法入手，利用正負(fù)小矢量對(duì)中點(diǎn)電位相反的影響，介紹了一種通過控制正負(fù)小矢量作用時(shí)間的中點(diǎn)電位平衡算法。 在理論

3、研究之后，本文采用MATLAB/SIMULINK仿真軟件對(duì)上述中點(diǎn)電位平衡方法進(jìn)行了仿真，通過仿真驗(yàn)證了幾種中點(diǎn)電位平衡算法的正確性。 最后，在實(shí)驗(yàn)室條件下，搭建了NPC型三電平逆變器平臺(tái)，采用TI公司的TMS320LF2407A型DSP為控制核心進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。整個(gè)硬件系統(tǒng)的開發(fā)包括主電路、隔離驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路和緩沖電路，還涉及采用SVPWM調(diào)制算法的DSP軟件編程等環(huán)節(jié)。通過實(shí)驗(yàn)波形和數(shù)據(jù)的分析，證明課題設(shè)計(jì)的基于三電平逆