载波移相逆变器并联系统环流分析与抑制.pdf

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1、第48卷第1期电力电子技术Vo1．48，No．12014年1月PowerElectronicsJanuary2014载波移相逆变器并联系统环流分析与抑制徐超，高格，刘辉，吴义兵(中国科学院等离子体物理研究所，安徽合肥230031)摘要：针对超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)对等离子体位移快控电源输出大电流和快速响应的要求，快控电源采用基于载波移相调制技术的多组逆变器并联运行。载波移相调制技术提高了整个系统的等效开关频率。改善了输出波形质量。但也引起了并联逆变器间的环流。采用电流闭环反馈控制策略，大大增加了

2、逆变器等效输出阻抗，有效提高了对环流的抑制能力。仿真和实验结果验证了该控制策略的可行性和有效性。关键词：逆变器；快控电源；载波移相；环流中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)01—0074—03AnalysisandRestrainofCirculatingCurrentinCarrierPhase．shiftedParallelInvertersXUChao，GAOGe，LIUHui，WUYi．bing(InstituteofPlasmaPhysics，ChineseA

3、cademyofSciences，Hefei230031，China)Abstract：ThemethodofmultipleinvertersparalleledispresentedtomeettheneedoflargecurrentandfastcontrolfortheplasmadisplacementpowersupplyintheexperimentaladvancedsuperconductingTokamak(EAST)，whichbasedoncarrierphase—shiftedmo

4、dulationtechnology．Carrierphase—shiftedmodulationtechnologyincreasestheequiva—lentswitchingfrequencyofthesystemandimprovesthequalityoftheoutputwavefornl，andcaulscirculatingcurrentamongparalleledinverters．Thecurrentcloseloopcontrolstrategyisadopted，whichcang

5、reatlyincreasetheequiva-lentoutputimpedanceoftheinverterandcanimprovetheabilitytorestrainthecirculatingcurent．Simulationandexpe-rimentalresultsindicatethatthecontrolstrategyisfeasibleandeffective．Keywords：inverter；fastcontrolpowersupply；carrierphase—shihed；

6、circulatingcurrentFoundationProject：SupportedbyNationalMagneticConfinementFusionEnergySpecialProgram(No．2011GB109002)1引言2快控电源样机系统EAST装置中的等离子体位移快控电源是一种EAST快控电源样机系统的原理图如图1所大容量AC／DC／AC单相逆变电源『11。EAST装置要示，3个逆变器在交流侧串联均流电感后并联。每求快控电源能输出数千安的负载电流，并具有快个H桥逆变器采用倍频PWM技术(

7、左、右桥臂的速的电流响应能力，故快控电源采用了基于载波调制波相同，载波相位相差180o)，相邻的逆变单移相调制技术的多组逆变器并联运行【。载波移元间三角载波相互移相6O。，则总输出电流的等效相调制技术的应用成倍提高了系统的等效开关频开关频率为单个逆变单元等效开关频率的3倍，率，有效改善了电源输出波形质量。为器件开关频率的6倍。载波移相并联单元之间但载波移相调制技术的应用也会使各逆变器存在较大环流，增大均流电感只能提高对环流高间存在很大的环流【3-．过大的环流会使逆变器过频样机成分的抑制能力，过大的低频环流会严

8、重载，严重影响逆变器并联系统的安全运行。在逆变影响系统的安全可靠运行。器的输出端串联均流电抗器可对环流起到抑制作用，但对环流低频成分的抑制作用很小【】。这里采用逆变单元电流闭环反馈控制策略，有效抑制了逆变器并联系统中因载波移相引起的环流。基金项目：国家磁约束核聚变能发展研究专项(2011GB109002)定稿日期：2013—09—02作者简介：徐超(1988一)，男，安徽合肥人，硕士研究生，图1EA