多电平逆变电源拓扑和控制技术研究

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要摘要本文重点研究多电平逆交电源拓扑结构和控制技术。首先在现有二极管箝位型五电平逆变电路的拓扑结构基础上，选择了一种二极管箝位型三电平基本单元和均流电抗器并联的五电平拓扑，分析了该拓扑的工作原理，并给出了仿真模型。其次分析了几种常用载波PWM控制方法的基本原理以及各自的特点，重点对层叠载波PWM和载波移相控制相结合的混合调制方法和三角载波移相控制两种控制方法进行仿真分析。然后对二极管箝位型五电平逆变电路进行了仿真研究，仿真分析了输出电压谐波与调制方法、不同调制比、不同载波比、所接负载之间的关系。最后研究控制电路的FPGA实现，用VHDL语言编写控制部分各个模块，并在M

2、AX+plusI．1环境中仿真验证。关键词；多电平逆变，PWM，拓扑，MATLAB仿真，VHDL，FPGAABSTRACTThisarticlestudiesthemulti-levelsinverterpowertopologyandthecon舡oltechnologywithemphasis．Firstintheexistingdiode—clampedfive-levelinverterelectriccircuittopologyfoundation,onekindofdiode-clampedthree—levelbasicunitsandflowsthereactorparall

3、elfive-levelstopologyhasbeenchosen，theprincipleofworkhasbeenanalyzed,andthesimulationmodelhasbeenestablished。Next,severalkindsofthecarriersPWMcontrolmethodcommonlyusedbasicprincipleaswellasrespectivecharacteristichasbeenanalyzed．Themethodofmixedmodulationwhichca．rderPWMandphaseshiRingcarrierphaseshi

4、ftingPwMunifiesandthetrianglecarrierphaseshiftinghavebeencarriedonthesimulationanalysis．111en．thediode·clampedfive-levelinverterelectriccircuithasbeenconductedthesimulationresearch，thesimulationhasanalyzedtherelationsoftheoutputvoltagehal'momGsandthemodulationmethod,thedi脆rentmodulation,thedifferent

5、carrierratio．theconnected10adrelations．FhaallytherealizationofthecontrolcircuitwithFPGAhasbeenstudied，eachmoduleofcon舡olsectionhasbeencompiledwithVHDLlanguage，andthesimulationconfirmationhasbeengivenintheMAX+plusUenvironment．NieEnwang(CommunicationandInformationSystems)Directedbyprof．XieZhiyuanKEYWO

6、RDS：multilevelinverter,PWM，topology,MLATLABsimulation，VHDL，FPGAi华北电力大学硕士学位论文摘要摘要本文重点研究多电平逆交电源拓扑结构和控制技术。首先在现有二极管箝位型五电平逆变电路的拓扑结构基础上，选择了一种二极管箝位型三电平基本单元和均流电抗器并联的五电平拓扑，分析了该拓扑的工作原理，并给出了仿真模型。其次分析了几种常用载波PWM控制方法的基本原理以及各自的特点，重点对层叠载波PWM和载波移相控制相结合的混合调制方法和三角载波移相控制两种控制方法进行仿真分析。然后对二极管箝位型五电平逆变电路进行了仿真研究，仿真分析了输出电压谐波与

7、调制方法、不同调制比、不同载波比、所接负载之间的关系。最后研究控制电路的FPGA实现，用VHDL语言编写控制部分各个模块，并在MAX+plusI．1环境中仿真验证。关键词；多电平逆变，PWM，拓扑，MATLAB仿真，VHDL，FPGAABSTRACTThisarticlestudiesthemulti-levelsinverterpowertopologyandthecon舡oltechnolog