一种多电平逆变器及其并网策略-论文.pdf

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1、第51卷第7期电测与仪表VOI．51NO．72014年4月10日ElectricalMeasurement＆InstrumentationApr．10。2014一种多电平逆变器及其并网策略张玉垒，张宇翔，郭敏(郑州大学物理工程学院，郑州450001)摘要：近来单相多电平逆变器由于自身的优点得到了广泛的关注。本文介绍一种新型采用二极管的2Ⅳ1。级联叠加式多电平逆变器，以采用二极管2。。级联叠加式15电平逆变器为例，提出用单相空间矢量调制(SVPWM)技术实现逆变并网。并网参考电流的相位和频率由电网电压的相位和频率得到，幅值由参考功率决定，系统加入电流瞬时反馈和PI控制器来实现单位功

2、率因数并网，在MATLAB／SIMULINK环境下建立模型进行仿真，并计算不同参考功率时的并网电流谐波畸变率。结果表明并网功率因数高，电流谐波含量少，为实际应用提供了理论依据。关键词：多电平逆变器；单相空间矢量PWM；并网；仿真中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1001—1390(2014)07—0051—04AMultilevelInverterandtheStrategyforGrid-ConnectedZHANGYu-lei，ZHANGYu—xiang，GUOMin(SchoolofPhysicalEngineering，ZhengzhouUniversity，

3、Zhengzhou450001，China)Abstract：Recently，thesinglephasemultilevelinvertergainsincreasingattractiveduetoitsownadvantages．Amul—tilevelinverterwithdiode2～cascadesuperpositionisintroducedinthispaper．Takinga15levelinverterwithdiode2～cascadesuperpositionasexample．therealizationofgridconnectionbasedO

4、fsingle-phasespacevectormodula—tion(SVPWM)technologyisproposed．ThephaseandfrequencyofthereferencecurrentareobtainedfromGridvolt—agewiththeamplitudedeterminedbythereferencepower．Thesystememployscurrentinstantaneous~edbackandPIcontrollertoperformunitypowerfactor．AmodelunderMATLAB／SIMULINKcondit

5、ionispresentedtosimulateandcalculatetheharmonicdistortionoftheGridcurrentunderdifferentreferencepowers．Theresultofthesimulationin—dicatesthatthepowerfactorishighandcurentharmoniccontentislessandverifiesthefeasibilityoftheproposedmethod．Keywords：multilevelinverter，single—phaseSVPWM，Grid—connec

6、ted，simulation0引言2级联叠加式多电平逆变器，它具有输出电压的畸由于世界能源危机，可再生能源发电并网受到变总量小，使用开关管数量少，逆变效率高，电路简单了人们的重视，但向电网中注入的能量必须符合一等优点，有利于多电平结构在可再生能源发电并网中定的谐波标准¨J，而多电平变流器以其自身的诸多的应用，对该电路文献[9]用的是Ua一PWM控制法。优点，如以低耐压等级的功率器件实现高电压等级近来有学者提出使用单相多电平空间矢量调制技术，的功率变换、输出电平数多、输出波形具有更好的频此方法以输出电压为目标，不依赖于具体的拓扑结构，谱特性、开关损耗小、输出电压的dv／dt较小、电

7、磁干具有通用性强、算法简单容易实现等优点¨⋯。扰小等J，为并网应用提供了途径。本文以二极管2级联叠加式15电平逆变器为目前，多电平逆变器拓扑结构主要包括：二极管例，使用单相多电平空间矢量调制技术进行调制，将钳位型、飞跨电容型和具有独立直流电压源的级联其应用在并网系统中，最后在MATLAB／SIMULINK型等，随着对多电平领域研究的深入，各种新型的拓环境下建立模型进行仿真，取得了良好的效果。扑结构被提出来J。文献[9]提出了采用二极管一51—第51卷第7期电测与仪表V01．51N