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时间:2019-01-09
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1、基于SPWM的Z源T型三电平逆变器中点平衡和升压控制 摘要:由于Z源三电平中点钳位(NPC)逆变器存在无源器件多的缺点,采用Z源T型三电平逆变器拓扑,该拓扑具有Z源NPC逆变器相同的升压特性,但是开关器件数目较少,效率高。以电压源型Z源三电平T型逆变器为例,对同相电压偏移(PD)和反相电压偏移(APOD)方法进行分析,研究发现采用PD的方法可以减少开关次数,降低开关损耗。在Matlab/Simulink下,建立Z源T型三电平逆变器PD模型,仿真结果表明,采用PD方法能够获得较好的波形质量,并针对T型三电平逆变器固有的中点不平衡,提出了注入零序分量
2、实现中点平衡控制。通过实验验证了所提方法的有效性。 关键词:Z源;T型逆变器;同相电压偏移;反相电压偏移;中点平衡 中图分类号:TN919?34文献标识码:A文章编号:1004?373X(2016)21?0153?06 NeutralpointbalanceandboostcontrolofZ?sourceT?typethree?levelinverter basedonSPWM JIAYuxiang1,LIRunjuan1,LIUTao2 (1.DepartmentofElectricalEngineering,HenanRadio&
3、8TelevisionUniversity,Zhengzhou450000,China; 2.SchoolofElectricalEngineering,ShandongUniversity,Jinan250061,China) Abstract:TheZ?sourcethree?levelneutralpointclamped(NPC)inverterhasthedisadvantageofmorepassivecomponents.ThetopologyofZ?sourceT?typethree?levelinverterisadopted
4、,whichhasthesameboostcharacteristicswithZ?sourceNPCinverter,buthaslessquantityofswitchingdevicesandhigherefficiencythanthoseofZ?sourceNPCinverter.TakingZ?sourcethree?levelT?typeinverterasanexample,themethodsofphasedisposition(PD)andalternativephaseoppositiondisposition(APOD)ar
5、eanalyzed.ThestudyfoundthatthePDmethodcanreducetheswitchingfrequencyandswitchingloss.ThePDmodelofZ?sourceT?typethree?levelinverterwasestablishedwithMatlab/Simulink.ThesimulationresultsshowthatthePDmethodcanobtainpreferablewaveformquality.Tosolvetheinherentneutralpointimbalance
6、ofT?typethree?levelinverter,themethodofinjectingzero?sequencecomponenttocontroltheneutralpointbalanceisputforward.Theeffectivenessoftheproposedmethodwasverifiedwithanexperiment. Keywords:Z?source;T?typeinverter;phasedisposition;phaseoppositiondisposition;neutralpointbalance8
7、 0引言 随着分布式电源的迅速发展及其在效率要求的不断提升,提高电能质量、减少谐波污染、提高发电系统的效率已经成为逆变设备的必要条件。三电平变换器(见图1)相比于传统的两电平逆变器具有谐波少、耐压高、开关应力小、电磁干扰(ElectroMagneticInterference,EMI)少等优点,已经在分布式电源及微电网领域得到广泛应用。然而对于燃料电池、光伏电池等分布式电源的输出电压并不是恒定的,无法实现较宽直流电压范围的变流功能和得到较高的交流输出电压[1?3]。为了满足直流母线较宽的电压范围,文献[4]加入了DC/DC变换器,即采用两级结构。
8、然而此变换器不仅需要较多的功率器件,在工作过程中还产生大量的开关损耗,降低系统效率。为了减少因DC/DC多电平变换器开关损
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