级联三相桥逆变器载波相移分配调制策略研究.pdf

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1、2015年11月PowerElectronicsNOV．2015级联三相桥逆变器载波相移分配调制策略研究何志青，陆治国，田海涛，赵丽丽(重庆大学，输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆400044)摘要：提出了一种改进的载波相移脉宽调制(CPS—PWM)，即载波相移分配脉宽调制(CPSD．PWM)，通过合理分配级联三相桥(C3PB)逆变器模块各桥臂上的载波信号实现调制，可解决采用CPS．PWM策略时C3PB逆变器输出电压、电流平衡问题且不会产生额外的开关损耗。在Matlab／Simulink软件中搭建其二级

2、级联和三级级联结构的仿真模型，并对同一个拓扑分别采用CPS—PWM与CPSD—PWM策略。对比得到最优的载波分配方式。最后，通过实验验证该方法的可行性与正确性。关键词：逆变器；脉宽调制：载波相移中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000一lO0X(2015)11-0014—03ACarrierPhase·-shifted--distributedModulationStrategyfl0rCascadedThree-phase-bridgeInverterHEZhi-qing，LUZhi—guo，TIAN

3、Hai—tao，ZHAOLi—lifStateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEqu~ment&SystemSecurityandNewTechnologyShapingbaDistrict，ChongqingUnivers，Chongqing400044，China)Abstract：Itpresentsanimprovedcarrier—phaseshiftedpulsewidthmodulation(CPS-PWM)strategynamelycarrierphase-shift

4、ed—distributepulsewidthmodulation(CPSD-PWM)strategy．Thisstrategy，whichdistributescarrierstoeverymoduleandeverybridgeaimofcascadedthree—phasebridge(C3PB)invertertoachievemodulation，isabletobal-ancetheoutputvoltageandcurrentofC3PBinverteradoptingCPS-PWMmodulation

5、strategyandwithoutadditionalswitchloss．Itbuildstwo—levelandthree—levelC3PBinvertermodelsinMatlab／Simulinksimulation，anduseCPS—PWMandCPSD—PWMmodulationstrategytoasamecircuit．Thenthebestkindofcarrierdistributionmethodwouldbeget．Finally，thismodulationstrategyispro

6、vedcorrectbytheexperimentalplatform．Keywords：inverter：pulsewidthmodulation；carrierphaseshiftedFoundationPr0ject：SupportedbytheIndependentResearchProjectofStateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology(No．2007DA10512711205)引言PWM策略．

7、兼有CPS—PWM法的优点又能解决C3PB逆变器输出电压、电流平衡问题。目前。级联H桥(CHB)变换器得到了非常广泛的应用。但其需要较多的开关器件和直流侧电2CPS．PWM及CPSD．PWM调制策略容．使控制方法变得复杂。故提出C3PB变换器。2．1CPS．PWM调制策略在现有的级联多电平变换器调制策略中，C3PB逆变器是由多个三相全桥逆变器级联CPS—PWM法因能保证各功率器件开关次数的均而成的．其二级级联结构如图1所示。衡．且能在较低的开关频率下实现较高的等效开关频率，已成为最常用的调制策略_11。文献[2]对C

8、3PB变换器采用CPS．PWM法，实现简单且对输出的线电压波形有良好的谐波特性，但没有考虑到系统输出电压、电流平衡问题。这里提出CPSD—图基金项目：输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室自主研究项目(2007DA10512711205)(3)定稿日期：2015—03—03图1二级C3PB逆变器拓扑结构作者简介：何志青(1990一)，女，江