载波带频率变化的pwm（vfcb-pwm）在级联有源电力滤波器中的应用

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1、第38卷第1O期电力系统保护与控制v0l-38NO．1O2010年5月16曰PowerSystemProtectionandControlMay16，2010载波带频率变化的PWM(VFOB-PWM)在级联有源电力滤波器中的应用孙运全，尹强，盛吉，潘文婷(江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013)摘要：分析了级联H桥型变换器的工况，讨论了载波带频率变化的PWM(VFCB-PWM)技术，提出了基于VFCB-PWM技术的级联H桥型多电平变换器。利用瞬时无功功率理论，将其应用在并联型有源电力滤波器(APF)中。仿真结果表明，该并联型APF系统能够有效地补偿非线性负载引起的谐波和无

2、功电流，性能良好。关键词：电力电子；载波带频率变化的PWM(VFCB-PWM)；级联H桥型多电平变换器；有源电力滤波器Variable·-frequencycarrierbandsPWM(VFCB--PWM)anditsapplicationsinshuntAPFSUNYun—quan，YINQiang，SHENGJi，PANWen-ting(SchoolofElectricalandInformationEngineering，JiangsuUniversity，Jiangsu212013，China)Abstract：TheprincipleofcascadeH—bridge

3、converterisanalyzed．Variable-FrequencyCarrierBandsPWM(VFCB—PWM)techniqueisdiscussed．CascadeH—bridgeconve~erbasedonVFCB—PWMtechniqueisproposed．Also，itisappliedinshuntactivepowerfilter(APF)basedoninstantaneousreactivepowertheory．ItisfoundinthesimulationresultsthattheproposedshuntAPFCancompensat

4、etheharmonicandreactivecurrentvalidlycausedbynonlinearloads，aswellas，theperformanceiswel1．Keywords：powerelectronics；variable--frequencycarrierbandspulsewidthmodulation(VFCB·PWM)；cascadeH·-bridgeconverter；APF中图分类号：TM76文献标识码：A文章编号：1674-3415(2010)10—0039—04开关频率优化PWM(SwitchFrequencyOptimal0引言PWM，

5、SFOPWM)方法是最早提出的多电平变换近年来，多电平变换器在高压大功率方面成为器载波PWM方法，还有载波相移PWM(Carder研究的热点，是因它可以用低耐压的器件实现高压PhaseShiftedPWM，CPSPWM)方法，它们目前应大功率输出，无需动态均压电路，无需变压器；电用也较为广泛J。近年来，许多新的PWM方法也平数的增加，改善了输出电压波形并减少了EMI。在不断地涌现，例如PODPWM(PhaseOpposite多电平变换器的PWM控制技术是多电平变换器研DispositionPWM)[引、APODPWM(AlternativePhase究中一个相当关键的技术，它与多

6、电平变换器拓扑OppositeDispositionPWM)[41等等。其中还有载波带结构的提出是共生的，因为它不仅决定多电平逆变频率变化的PWM(Variable．FrequencyCarderBands器的实现与否，而且，对多电平变换器的电压输出PWM，VFCB．PWM)方法。波形质量、系统损耗的减少与效率的提高都有直接本文将VFCB—PWM调制技术用在级联H桥型的影,At¨。多电平变换器上，提出了基于VFCB．PWM方法的在多电平变换器控制中，基于载波的调制方法级联H桥型多电平变换器的并联型有源电力滤波器可分为两类：移相载波调制和移幅载波调制。消谐(APF)。波PWM(Su

7、b．HarmonicPWM，SHPWM)方法和1VFCB-PWM技术在级联H桥型变换器上的实现基金项目：江苏省高校自然基金(06KJB470015)；江苏省工业攻关项目(BE2007069)一般认为，级联型多电平变换器较早是由．．40．电力系统保护与控制M．Marchesoni等人在1988年的PESC会议上提出表1级联H桥型五电平变换器输出电压与开关状态的关系Tab．1Relationshipbetweenoutputvoltageandswitchingstatus的，但是在