基于载波调制的三电平整流器控制.pdf

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1、第46卷第4期电力电子技术Vo1．46．No．42012年4月PowerElectronicsApril2012基于载波调制的三电平整流器控制张旭飞，何至源，张能，钱辉敏。(1．国网电科院武汉南瑞有限责任公司，湖北武汉430074；2．中国矿业大学，信息与电气工程学院，江苏徐州22l008)摘要：在研究多电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)算法的基础上提出了一种与SVPWM算法等效的三电平载波调制(TCPWM)算法，并给出了统一的零序分量表达式。与SVPWM相比，该算法不仅在输出畸变率、直流电压利用率等指

2、标上与SVPWM算法完全相同。且具有运算时间短、算法简单、易于实现等特点。最后将TCPWM算法运用在三电平整流器中，实验结果验证了TCPWM算法的可行性。关键词：整流器；三电平载波调制；零序分量中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000-100X(2012)04-0054-02TheThree．1evelRectifierControlBasedontheCarrierModulationZHANGXu—fei，HEZhi—yuan，ZHANGNeng，QIANHui—min(1．Wuhan

3、NariLimitedLiabilityCompanyofStateGridElectricPowerResearchInstitute，Wuhan430074，C)Abstract：Basedonthereseachofthree—levelspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)algorithm，thine—levelcarrierpulsewavemodulation(TCPWM)algorithmwhichisequivalenttoSVPWMispropo

4、sed．Theuniformexpressionofzerosequencecomponentisalsoproposed．TheTCPWMalgorithmisequivalenttoSVPWMondistortedratioofoutputvoltageandoperatingfactorofDCvoltage．andCansavethetimeofcomputationandcanbeeasilycomputedorrealized．Finally，TCPWMisusedinthethree—le

5、velrectifier，theexperimentsverifythefea8ibilityoftheTCPWM．Keywords：rectifier；three-levelcarrierpulsewavemodulation；zerosequencecomponentl引言从而严重影响控制性能。所以在SPWM与SVPWM之外寻找一种更好的PWM实现方法已成为当今随着节能环保与绿色能源等理念的快速发研究的热点之一。此处提出了一种与SVPWM等展，使用脉宽调制(PWM)技术控制的整流器已成效的TCPWM

6、算法。给出了统一的零序分量表达式。为电力电子行业研究的热点。相对于传统的二极管不控整流而言．PWM整流器具有功率因数可2基于载波调制的脉宽调制技术调、能量双向流动、动态响应快等优点，并克服了所谓TCPWM算法其实质就是在三相正弦调传统整流技术功率因数低、谐波大的缺点，因此被制波中加入零序分量．再与三角载波进行比较以广泛应用于新能源发电、变频调速领域Il1。得到与SVPWM类似的控制效果。可以将其理解PWM技术一般可分为正弦载波调制(SPWM)为是SPWM算法的改进．同时TCPWM算法也从与SVPWM。S

7、VPWM从电机整体出发，以构建磁链一个侧面反映出SPWM算法与SVPWM算法的本圆为目的进行控制，物理概念明确清晰，相对于传质联系。由文献【2】可知，两电平中各相所加零序统的SPWM控制而言，SVPWM能获得更好的控分量的表达式为：制效果．同时在直流电压利用率、开关损耗、输出u翘．=一[(1—2k。)+0+(1-ko)n．】，0≤ko≤1(1)谐波率等方面也优于SPWM．但SVPWM算法仍存式中：，为‰，‰，中最大值、最小值；为常数；此在一些缺点．例如在一个周期中需要先进行扇区节各公式中电压均为对Ud2

8、标幺后的值。判断、矢量选择与作用时间计算等一系列工作，且当Ji}。=0．5时，此算法实质即为SVPWM算法。随着电平数的增多，SVPWM算法的计算量增加，相比于两电平各相零序分量而言．三电平的零序分量计算较为复杂．下面以TCPWM载波同相调定稿日期：20ll—l0一o8制为例。通过分析TCPWM与三电平SVPWM算法作者简介：张旭飞(1976一)，男，湖北成宁人，中级工程师，近似得出TCPWM中零序分量的表达式。研究方向为电力电子与电能计量