基于区间选择的三电平中点电压平衡研究.pdf

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1、第46卷第7期电力电子技术Vo1．46．No．72012年7月PowerElectronicsJuly2012基于区间选择的三电平中点电压平衡研究龚博，程善美，秦忆，宁博文(华中科技大学，控制科学与工程系，湖北武汉430074)摘要：中点电压不平衡是三电平逆变器的固有问题。分析了不同电压矢量对中点电压的影响，研究了不同区间内，在调制波上叠加直流偏移量与中点电压间的关系，提出基于区间选择型的SVPWM三电平中点电压平衡控制策略。该方法仅需采样直流中点电压，通过选取合适的调整区间，在该区间内加入直流偏移量到调制波上，维持合成矢

2、量作用顺序不变，改变合成矢量作用时间，通过重新分配大矢量、小矢量或零矢量作用时间，从而解决三电平逆变器中点电压不平衡的问题。实验结果验证了基于区间选择型的SVPWM三电平中点电压平衡控制策略的有效性。关键词：逆变器；空间矢量：中点电压；区间选择中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000-100X(2012)07-0018-03ResearchonThree-levelNeutralPointVoltageBalanceControlStrategyBasedonRegionSelectionPWMGONGBo，

3、CHENGShan—mei，QINYi，NingBo—wen(HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：TheunbalanceoftheneutralpointvoltageisaninherentproblemofNPCthree—levelinverter．Theefectofneutralpointvoltagebalancingwhichiscausedbyvoltagevectorisanalyzed，andthere

4、lationshipofthevoltageofsetandneutralpointvoltageindiferentregionsisstudied，aneutralpointvoltagebalancestrategyofthree—levelinverterbasedonregionselectionspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)isproposed，whichonlyrequirestheinfor—mationoftheneutralpointvoltage．Avol

5、tageofsetisaddedtothemodulationwaveinspecificregions．Thedwelltimesofsynthesisvectors(1argevectors，smallvectorsorzerovectors)arevariedinordertoso]retheproblemoftheunbal—anceoftheneutralpointvoltage，thesequenceofthevoltagevectorsmaintainsunchanging．Experimentalresul

6、tsshowtheneutralpointvoltagebalanccecontrolstrategybasedonregionselectionSVPWMisefective．Keywords：inverter；spacevector；neutralpointvoltage；regionselection1引言2电压矢量对中点电压的影响由于三电平中点箝位型逆变器相对传统两三电平逆变器拓扑结构如图1所示。每相输点平逆变器具有对开关器件耐压等级要求低、等出有P，0，N3种状态。以a相为例，开关管VS，效开关频率高、输出波形谐

7、波小的优点，故在中高VS的控制信号互补，开关管VS正，VS的控制信压大功率变换电路中得到了广泛应用[1-31。但这种号互补，当VS，VS止开通，VS，VS关断时，Go=拓扑结构存在中点电压不平衡问题，而中点电压／2，用状态P表示；当VS，VS83开通，VS。，VSa4平衡软件控制策略主要有两种。一种是基于空问关断时，=0，用状态0表示；当VS，VS开通，矢量的SVPWM方法．另一种是基于载波的VS，VS关断时，=一2，用状态N表示。SPWM方法[4-7l。这里在研究空间矢量对中点电压影响的基础上。提出了基于区间选择型的SV

8、PWMVscu+IvsalJ三电平中点电压平衡控制策略。通过调整矢量作VDb2用时间来维持中点电压平衡．实验结果表明，该方lD。J。脯。‰法具有良好的中点电压平衡能力。vs4JⅣn定稿日期：2011—12—30作者简介：龚博(1985一)，男，博士研究生，湖北孝感人图1三电平逆变器结构示意图研究方向为电