基于载波移相SPWM和级联逆变器的谐波电源.pdf

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1、第44卷第12期电力电子技术Vo1．44，No．1220l0年12月PowerElectronicsDecember2010基于载波移相SPWM和级联逆变器的谐波电源汪玉凤，章振海，董平(1．辽宁工程技术大学，电气与控制工程学院，辽宁葫芦岛125105；2．浙江舟⋯电力局。浙江舟山316000)摘要：目前，电力无功补偿装置的实际测试通常需要投入现场运行才能验证其效果，不便于开发和改进。为此，设计一种在基波上可叠加任意次谐波的大功率谐波电源来模拟实际中受污染的电网显得十分必要。通过设计DSP+CPLD硬件平台实现基于载波技术的SPWM驱动方式，来控制七电平级联

2、IGBT逆变实现各种实时谐波的大功率谐波电源，为无功补偿装置的实验室测试提供了有效途径，缩短了产品的开发周期。关键词：谐波电源；正弦脉宽调制；级联逆变器：实时谐波中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：l000—1OOXf2010)12—0113—03HarmonicPowerSupplyDesignBasedonCarrierPhase-shiftedSPWMandCascadedMultilevelConverterWANGYu—feng，ZHANGZhen-hai，DONGPing~(1．LiaoningTechnicale，Huludao1251

3、05，China；2．ElectricityAuthorityofZhejiartgZhoushan，Zhoushan316000，China)Abstract：Itisnotveryconvenienttodesignthereactivepowercompensationdevicebecausethedesigntestshouldbeputintotherealapplicationtochecktheefect．Andthus．itisveryurgentandnecessarytodesignakindofhar—monicpowersupply

4、whichcanbecompositeofanytimesofharmonictosimulatetherealpollutedpowergrid．AkindofDSP＆CPLDplatformisdesignedtogeneratecarriertechnologySPWMtocontrol7-levelcascadedconverter．whichcanproduceallkindsofreal—timeharmonichigh—powersupply．Andtheresearchcycleofthereactivepowercompensationde

5、vicecanbereduced．Itisagoodwaytodolabexperimentbeforethedeviceisputintothepractice．Keywords：harmonicpowersupply；sinepulsewidthmodulation；cascadedconverter；real—timeharmonicFoundationProject：SupportedbyInnovativeResearchTeamFoundationItemofLiaoningEducationDepartmentfNo．2008T079)1引言调

6、，真实地模拟了现场电网的谐波，从而有效完成了谐波补偿装置的实验室试验。近年来，随着电力电子器件的大量应用，电力系统造成了诸多电能质量问题，致使线路电能质2硬件设计量差，功率因数低，因此各种拓扑结构的电力谐波2．1三相七电平级联IGBT逆变电路设计补偿装置应运而生l1_。然而这些装置在研发初期图1为三相三模块级联七电平变流器拓扑。主要靠仿真算法，真实试验通常要投入现场运行才能观察其效果。这样既延长了开发周期也耽误了正常的生产。这里设计的基于载波移相SPWM级联的谐波电源具有较先进的控制算法和拓扑结构，其设计容量为10kVA。输出三相电压6kV。通过DSP算法可

7、在基波50Hz的工频上叠加任意次谐波分量，谐波具有实时随机变化的特性，幅值可图1三相三模块级联七电平变流器拓扑该谐波电源的设计容量为10kVA．能输出谐基金项目：辽宁省教育厅创新团队基金项目(2008rr079)波电压，并能带载输出特定的谐波电流。后级主电定稿日期：2010—05—20作者简介：汪玉凤(1962一)，女，河北唐山人，教授，研究方路采用级联型多电平变流器。该变流器采用若干个向为电力系统及其自动化。低压变流单元直接级联的方式实现高压输出【2_．由113第44卷第l2期电力电子技术Vo1．44，No．122010年12月PowerElectroni

8、csDeeember2010于变流器单元之间相对独立