基于空间电压矢量脉宽调制的

《基于空间电压矢量脉宽调制的》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、由于采用4段式的SVPWM方法输出的电压谐波含量较高,本文在每个PWM周期内采用7段式对称PWM脉冲信号来控制三电平整流器工作,同时为了保证不同区域的矢量在相互转换过程中...&基于空间电压矢量脉宽调制的三电平整流器研究窦真兰1俞倩兰1薛冲21.常熟理工学院2.西门子电力自动化有限公司摘要：在三电平中点钳位式整流器数学模型建立的基础上，采用基于d-q轴前馈解耦控制策略对三电平整流器进行控制。为了避免三电平整流器不同区域矢量在扇区切换中输出矢量突变，提出了一种首发矢量全部采用负小矢量的空间矢量调制算法，并给出了参考电压矢量相应的输出电压矢量作用顺序，推导

2、了三角形顶点各开关电压矢量的作用时间。基于检测到的三相输出电流、中点电流方向和直流侧电容电压，提出了利用冗余电压矢量精确控制中点电位平衡的策略，并用试验结果验证了其控制策略和调制算法的正确性。关键词：三电平NPC整流器空间矢量脉宽调制前馈解耦中点电位平衡控制Three-levelRectifierResearchBasedonSpaceVectorPulseWidthModulationDouZhenlanYuQianlanXueChongAbstract:Basedonthemathematicalmodelofthethree-levelNPCre

3、ctifier,ahighperformancecontrolmethodbasedond-qaxisfeed-forwarddecouplingcontrolstrategyispresented.Inordertoavoidtheabruptchangeofoutputvoltagevectors,anovelspacevectormodulationalgorithmisproposed,whichnegativesmallvectorsareadoptedasfirstactiveones.ActionSequencesofoutputvolt

4、agevectorstosynthesizethedesiredvectoraregivenandthedutytimeofactivevectorcorrespondingtrianglevertexisdeducted.TheneutralpointpotentialstabilityisrealizedbydetectingthreephaseACsidecurrentandthedirectionofneutralpointcurrentandcapacitancevoltageandassigningtherealeffecttimeofpo

5、sitiveandnegativespacevectorsinreason.FinallythecorrectnessofproposedSVPWMmethodisconfirmedbyexperimentresults.Keywords:three-levelNPCrectifierSVPWMfeed-forwarddecoupleneutral-point-potentialcontrol1引言目前治理这种公共电网功率因数低和谐波危害的根本措施是要求变流装置实现网侧电流正弦化，并运行于单位功率因数。三电平中点箝位式NPC（neural-point-

6、clamped）整流器可4象限运行，能量双向流动，实现了网侧电流正弦化，还可以运行于单位功率因数，真正实现“绿色电能变换”，因此在高电压、大功率场合得到广泛的应用，如SVG，APF，UPFC，SMES，HVDC，ED，新型UPS以及太阳能、风能等可再生能源的并网发电等[1,2]。本文在开关函数和空间矢量的概念基础上[3]，引入交流电机统一理论中的空间坐标变换矩阵，建立了三电平NPC整流器的数学模型。在其基础上，提出一种新型的三电平PWM整流器的控制策略—基于d-q轴前馈解耦控制，论述了空间矢量脉宽调制（SVPWM）的原理及实现方法。基于开关损耗的基本原

7、则和对三电平冗余开关矢量的不同处理，提出一种最优的空间矢量调制算法，即所有输出矢量的首发矢量全部采用负小矢量。在该SVPWM算法基础上，根据检测到的三相输出电流、中点电流方向和直流侧电容电压，提出了一种精确控制中点电位平衡策略，使得直流电容电压的平衡调节不受整流器功率因数过低和功率流向的影响，始终以较快的速度保持直流侧电压的平衡。2三电平NPC整流器的数学模型及其控制三电平NPC整流器主电路如图1所示。在理想情况下，Vdc1=Vdc2=Vdc/2。根据主电路结构，交流侧A相桥臂上输出电压有3种状态：输出电压VAn=Vdc/2(T1a，T2a导通)，定义

8、为P（1）状态；输出电压VAn=0(T2a，T3a导通)，定义为O（0）状态；输出电压VAn=