基于载波移相的级联多电平并网逆变器研究.pdf

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1、第46卷第5期电力电子技术Vo1．46，No．52012年5月PowerElectronicsMay2012基于载波移相的级联多电平并网逆变器研究刘阳，杜少武，黄海宏(合肥工业大学，安徽合肥230009)摘要：随着新能源技术的发展，高性能的并网逆变器已成为研究热点。分析了H桥级联逆变器的拓扑结构及载波移相技术的原理，提出一种基于DSP+CPLD实现载波移相的方法．将该方法应用于H桥级联多电平并网逆变器系统中。并通过仿真和实验证明了该方法的可行性，以及系统具有并网电流谐波含量低，开关器件等效开关频率高，低压开关器件实现高压输出的优点。关键词：逆变器：载波移相；并网中图分类号：TM464文献标识

2、码：A文章编号：1000—100X(2012)05—0039-03StudyofCascadedMulti．1evelGrid．connectedInvertersBasedonCarrierPhase．shiftedLIUYang，DUShao—WU，HUANGHai-hong(HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Withthedevelopmentofthenewenergytechnologies，high—performancegrid—connectedinverterhasbecomearesearchce

3、ntralissue．ThetopologyofthecascadedH—bridgeinverterandtheprincipleofcarrierphase—shiftedtechniquearepresentedandanalyzed．AccordingtoDSP+CPLD，thispaperpresentsasolutiontoimplementcarrierphase—shifted．ThesolutionisusedinthesystemofcascadedH—bridgemulti—levelgrid—connectedinverterbasedoncarrierphase—s

4、hiftedwithDSP+CPLD．Thefeasibilityoftheproposedmethodisverifiedbythesimulationandexpefi—ment．Andthesystemhasadvantagesoflowharmoniccontentofgridcurrent，highequivalentswitching~equencyoftheswitchingdevices，highoutputwiththelow—voltageswitchingdevices，whicharealsoverifiedbythesimulationandexperiment．K

5、eywords：inverter；carrierphase—shifted；gnd-connected1引言和开关损耗低的特点，特别适用于多电平大功率场合，具有较广阔的应用前景【。随着人们对新能源发电的重视。并网逆变器设计中选用的DSP(TMS320F2812)的独立定的研究备受关注【l1。传统的全桥逆变器应用于高时器个数不能满足要求，因此采用DSP和CPLD压大功率场合时。常采用功率器件串并联的方式相结合的方式．产生12路PWM控制信号，实现来实现高压大电流输出，但该方法要求串并联的单相7电平输出；整个系统采用电流闭环PI控功率器件同时关断和开通，在实际设计时较难实制。并用实验验证了该系统

6、的可行性。现。也可采用低压小功率逆变器通过多重化技术和升压变压器实现高压大功率输出。但这样会导2工作原理致系统体积大，成本高，可靠性下降，能量传输效整个系统样机的主电路拓扑结构如图1所率下降。采用级联多电平技术能使低压功率器件示。主电路由3个H桥级联而成。应用于高压大功率场合，输出电压足够高，无需升压变压器而直接实现高压大功率输出。在此将载J波移相技术应用于H桥级联多电平拓扑结构，与!卜]Ac传统的PWM控制策略相比．能在较低的开关频率下实现高的等效开关频率，具有谐波特性较好L1篓}==定稿日期：2011—11—02图1基于载波移相的级联多电平并网逆变器的结构图作者简介：刘阳(1985一)，

7、男，安徽人，硕士研究生，研究Fig．1Structurediagramofcascadedmulti—levelgrid-connected方向为新型数字式驱动系统与控制。inverterbasedoncarrierphase—shifted39第46卷第5期电力电子技术Vo1．46．No．52012年5月PowerElectronicsMay20122．1主电路拓扑及控制策略处于旁路状态，输出为0；因此H。