新型多電平變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與調(diào)制算法研究.pdf

1、在電力電子領(lǐng)域,尤其是在大功率應(yīng)用場(chǎng)合,多電平變換器受到越來(lái)越多的關(guān)注,得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。相較于傳統(tǒng)兩電平變換器,多電平變換器隨著電平數(shù)的增加,輸出波形更接近正弦波,具有更好的諧波頻譜,并且每個(gè)開關(guān)器件承受的電壓應(yīng)力也比較小。
　　本文在分析傳統(tǒng)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種新型級(jí)聯(lián)型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在每個(gè)級(jí)聯(lián)H橋單元使用不同變比的變壓器,通過(guò)設(shè)置變壓器的變比來(lái)實(shí)現(xiàn)多電平的輸出,且這些H橋單元共用一個(gè)直流電源。此新型

2、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)解決了傳統(tǒng)級(jí)聯(lián)多電平逆變器在實(shí)現(xiàn)較多電平時(shí)需要大量直流電源、開關(guān)管及輔助器件的問(wèn)題,同時(shí)變壓器的短路阻抗使輸出波形更接近正弦波。在電網(wǎng)為單相220V時(shí),采用三個(gè)H橋級(jí)聯(lián),變壓器變比分別為9:1、3:1、1:1,輸出27電平;在電網(wǎng)為三相35kV電網(wǎng)時(shí)采用四個(gè)H橋級(jí)聯(lián),變壓器變比分別為1:1、1:3、1:9、1:27,輸出81電平。對(duì)這兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的工作原理進(jìn)行詳細(xì)的理論分析,同時(shí)搭建仿真模型,以驗(yàn)證兩種拓?fù)涞挠行浴?br>　　

3、常見(jiàn)的多電平調(diào)制策略歸納起來(lái)有:載波層疊法、載波相移法、空間矢量調(diào)制法、開關(guān)頻率優(yōu)化調(diào)制法、優(yōu)化階梯波寬度調(diào)制法。本文將對(duì)這些調(diào)制策略進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹和分析,并在此基礎(chǔ)上提出一種基于FPGA的調(diào)制算法,該算法適用于輸出較多電平的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),與經(jīng)典調(diào)制算法相比其復(fù)雜性低,適應(yīng)性強(qiáng)。詳細(xì)介紹了采用verilog語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)27電平的輸出過(guò)程,輸出的27電平階梯波能跟隨電網(wǎng)頻率的變化。
　　本文最后在對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及基于FPGA的調(diào)制算法的理論分