npc型三相三电平逆变器系统研究

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1、分类号学号M201271217学校代码10487密级硕士学位论文NPC型三相三电平逆变器系统研究学位申请人：柳新学科专业：电气工程指导教师：林新春副教授答辩日期：2015年5月19日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonThreePhaseThree-levelNPCInverterSystemCandidate：LiuXinMajor：ElectricalEngineeringSupervisor:Asso.Prof.LinX

2、inchunHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,HubeiP.R.China430074May,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或

3、机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要大功率电力电子设备广泛应用于电力、交通等许多领域，多电平拓扑结构结合新型大容量开关器件、优良的控制方法是大功率电力电子设备的发展方向。其中，二极管中点钳位(Neutral-PointClamped)型三电平逆变器由于其较为简单的结

4、构和控制、较高的性价比，成为目前应用较广的多电平变换器之一。文章首先介绍几种不同拓扑结构的多电平变换器的研究现状以及研究热点；随后详细分析三电平的不同的空间矢量调制算法的优劣。与两电平相比，三电平拥有更多的矢量，实现SVPWM的途径随之增多，何种实现方法准确度高、计算量小、处理速度快、占用处理芯片内存小等问题值得深入分析；本文研究对象为地铁辅助变流器，因此对输出波形质量要求很高，需要具备很高的稳态精度，很好的动态性能，要求在频繁的突加、突减负载时，系统仍然能够稳定运行。针对该要求，本文提出一种基于离散域的PI+状态反馈的控制策略；针对离散域的负载电流前馈解耦通道复杂难求，本文详细

5、分析控制器的作用机理，据此提出一种新型求解负载电流前馈传递函数的方法，仿真和实验结果证明该控制方法不仅使系统稳态精度高，而且动态性能也能满足要求。最后根据NPC型三相三电平逆变器带异步电机开环控制系统的低频震荡现象，分析异步电机容易低频振荡的机理，指出NPC型三相三电平逆变器在控制性能良好的情况下，死区是引起异步电机低频振荡的主要原因，据此提出一种新型死区补偿策略来改善此现象。关键词：NPC，三电平，SVPWM，状态空间，低频振荡死区补偿I华中科技大学硕士学位论文AbstractHighpowerelectronicequipmentsarewidelyusedinmanyfie

6、ldssuchaselectricpower,transportation.Multileveltopologystructurecombiningwithlargecapacityswitchingdeviceisthedirectionofdevelopmentofpowerelectronicequipment.Amongthem,thediodeneutralpointclamped(NPC)three-levelinverterhasbecomeoneofmostwidelyusedmultilevelconverteratpresent,becauseofitssim

7、plestructure,andhighcostperformance.Firstlythearticleintroducestheresearchstatusandresearchfocusofmultilevelconverter,thenadetailanalysisofthethree-levelspacevectormodulationalgorithmispresented.Comparingwiththetwo-levelinverter,three-levelto