基于虚拟磁链直接功率控制的四象限级联型多电平逆变器简化结构_吴凤江

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1、第28卷第15期中国电机工程学报Vol.28No.15May25,20082008年5月25日ProceedingsoftheCSEE©2008Chin.Soc.forElec.Eng.49文章编号：0258-8013(2008)15-0049-06中图分类号：TM464文献标识码：A学科分类号：470·40基于虚拟磁链直接功率控制的四象限级联型多电平逆变器简化结构吴凤江，刘大为，孙力，赵克(哈尔滨工业大学电气工程系，黑龙江省哈尔滨市150001)ASimplifiedStructureofFour-quadrantCascadeMultilevelInverterBasedo

2、nVirtual-flux-linkageDirectPowerControlStrategyWUFeng-jiang,LIUDa-wei,SUNLi,ZHAOKe(DepartmentofElectricalEnginceering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,HeilongjiangProvince,China)ABSTRACT：Traditionalfour-quadrantcascademulti-level变压器感抗以起到滤波作用，从而取代了电压胞输入端滤波inverter(FCMI)thatconsistedof

3、afewfour-quadrantpower电感。所提出的简化结构具有体积小，有效降低传感器数量，cellsneedssomanysensorsandfilterinductorsthatmakesthe抗干扰能力强，能量自由双向传递，输入、输出电流谐波含systemvolumeandcostincreaseremarkably.Through量较低等优点。仿真和实验结果证明了该新型简化结构及其combiningthePWMrectifierbasedonvirtual-flux-linkage控制策略的正确性和可行性。directpowercontrolstrategy(VF

4、-DPC)withtraditionalH关键词：级联型逆变器；四象限；虚拟磁链直接功率控制；bridgeinverter,anovelsimplifedstructureofFCMIisproposed.载波移相正弦脉宽调制Theactiveandreactivepowercanbecalculatedthroughthe0引言virtualfluxlinkage,thentheACvoltagesensorsarenotneededandthedifferentialcalculusofinputcurrentisavoided.By基于H桥逆变器(电压胞)串联的级联型多电

5、平increasingtheinductanceofinputtransformerproperly,the逆变器因其具有无需高压功率器件、易于提高输出functionoffilterisrealized,thusthefilterinductancesofpower电压等级以及低输出电流谐波等优点在高压大功cellsareremoved.Theproposedsimplifiedstructurehasthe[1-3]率场合得到了越来越多的应用。能量可双向传递merits:smallervolume,fewersensors,strongerant-jamming的四象限级联

6、型逆变器的出现，进一步拓展了其应ability,bidirectionalpowerflowingfreely,lowerharmonicof[4]用场合。目前的四象限级联型逆变器均采用PWMbothinputandoutputcurrents.Thesimulationandexperimentalresultsindicateitsvalidityandfeasibility.整流器与H桥逆变器相结合的拓扑结构，由于每个四象限电压胞均需检测交流输入电压，对于三相结KEYWORDS:cascadeinverter;four-quadrant;virtual-flux-构，每个

7、电压胞至少需要2个交流电压传感器和3linkagedirectpowercontrol;carriedphase-shiftedsinusoidalpulsewidth个滤波电感。而一个级联型逆变器是由多个结构相同的四象限电压胞级联组成，造成系统体积和成本摘要：传统四象限级联型逆变器由多个四象限电压胞组成，[4-6]均显著增加，阻碍了其在实际场合的应用。需要大量电量传感器及滤波电感，造成系统体积和成本显著本文提出一种四象限级联型多电平逆变器的增加。该文提出一种四象限级联型逆变器的新型简化结构