【摘要】：模塊化的并聯(lián)T型三電平逆變器能夠增加系統(tǒng)功率等級(jí)和效率,但共直流母線無(wú)隔離拓?fù)淇赡芤鹆阈颦h(huán)流問(wèn)題。前期研究已經(jīng)證明通過(guò)調(diào)整零序分量作用時(shí)間能夠抑制零序環(huán)流。然而該方法沒有考慮輸出電流不同引起的擾動(dòng),輸出電流波形質(zhì)量變差。該文分析環(huán)流模型的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了比例 積分和前饋控制器,零軸環(huán)流擾動(dòng)控制通過(guò)對(duì)小矢量調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。并采用雙采樣法來(lái)提高零軸零序電流控制帶寬。零序環(huán)流能夠在輸出電流不同工況下得到很好地抑制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所提算法的有效性。
【圖文】：

常要求低開關(guān)頻率減少開關(guān)損耗。然而控制系統(tǒng)延遲以及擾動(dòng)將影響零序環(huán)流抑制效果。因此在不增加開關(guān)頻率條件下，本文提出了雙電流采樣四段矢量調(diào)制法，克服控制系統(tǒng)延遲以及擾動(dòng)的影響，零序環(huán)流抑制效果更佳。針對(duì)T型三電平逆變器存在直流側(cè)電容中點(diǎn)電位不平衡固有問(wèn)題[27-29]，通過(guò)改變P-type和N-type小矢量作用時(shí)間實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)電位平衡控制。通過(guò)樣機(jī)驗(yàn)證了所提算法的精確性和有效性。1三相T型三電平并網(wǎng)逆變器并聯(lián)模型分析本文基于LCL濾波器的并聯(lián)T型三電平并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)為共直流母線和交流電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，如圖1所示。選取直流側(cè)負(fù)極N為參考點(diǎn)，三相T型三電平逆變器的平均模型為11111111111dd+++ddagaONaagbgbONbbcONcccgiiueuLiLiueuttiiueu(1)Vdc圖1基于LCL濾波器并聯(lián)T型三電平逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.1Topologyofparallelthree-levelT-typeinverterssystembasedonLCLfilter22222222222dd+++ddagaONaagbgbONbbcONcccgiiueuLiLiueuttiiueu(2)式中：ea、eb、ec為電網(wǎng)電壓；iag1、ibg1、icg1和iag2、ibg2、icg2為T型三電平逆變器1和2的并網(wǎng)電流；ia1、ib1、ic1和ia2、ib2、ic2為T型三電平逆變器1和2的輸出電流；uON為電網(wǎng)O點(diǎn)和電源負(fù)極N點(diǎn)的電壓；L1和L2為T型三電平逆變器1和2的輸出濾波電感；Lg1和Lg2為T型三電平逆變器1和2的網(wǎng)側(cè)輸出濾波電感；ua1、ub1、uc1和ua2、ub2、uc2為T型三電平逆變器1和2輸出相電壓。對(duì)于單臺(tái)T型三電平逆變器，由于沒有環(huán)流通路，因此零序環(huán)流為零。兩臺(tái)T型三電平逆變器并聯(lián)的零

(8)T型三電平逆變器的SVPWM由1個(gè)零矢量、6個(gè)小矢量、6個(gè)中矢量和6個(gè)大矢量組成，其中中小矢量和零矢量都存在冗余矢量，，如表2所示。開關(guān)狀態(tài)和空間電壓矢量之間的關(guān)系如圖2所示。表2開關(guān)狀態(tài)和電壓矢量Tab.2Switchingstatesandvoltagevectors矢量幅值開關(guān)狀態(tài)零矢量0[PPP][OOO][NNN]小矢量dc13VP-typeN-type[POO][ONN][PPO][ONN][OPO][NON][OPP][NOO][POP][ONO][OOP][NNO]中矢量dc33V[PON][OPN][NPO][NOP][ONP][PNO]大矢量dc23V[PNN][PPN][NPN][NPP][NNP][PNP]圖2T型三電平逆變器空間矢量圖Fig.2Space-vectordiagramofa3LT2ISVPWM分成6個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)對(duì)應(yīng)的開關(guān)次序如表3所示。基準(zhǔn)函數(shù)nl為三相電壓矢量O→P→O狀態(tài)變換之和，為1,I,III,V,1,22,II,IV,VIlnl扇區(qū)扇區(qū)(9)表3不同扇區(qū)對(duì)應(yīng)開關(guān)次序Tab.3Correspondingswitchingsequencesindifferentsectors扇區(qū)開關(guān)序列I[ONN]→→[POO]→→[ONN]II[OON]→→[PPO]→→[OON]III[NON]→→[OPO]→→[NON]IV[NOO]→→[OPP]→→[NOO]V[NNO]→→[OOP]→→[NNO]VI[ONO]→→[POP]→→[ONO]2環(huán)流抑制的原理T型三電平逆變器每個(gè)橋臂具有3種開關(guān)狀態(tài)，兩臺(tái)逆變器并聯(lián)每個(gè)橋臂將形成9條環(huán)流回路。因此在對(duì)T型三電平逆變器環(huán)流抑制時(shí)，通常不是對(duì)每條環(huán)流回路都控制，而是通過(guò)控制零序環(huán)流實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)流的抑制。從并聯(lián)T型三電平逆變器的零序環(huán)流的數(shù)學(xué)模型(式(7))能夠看出，零序環(huán)流是由零序占空比、基準(zhǔn)函數(shù)和電感決定的。對(duì)于單臺(tái)逆變器，由于不存在零序環(huán)流通路，故不存在零序環(huán)流。當(dāng)兩臺(tái)逆變器并聯(lián)時(shí)，由于形成了零序環(huán)流通路，當(dāng)兩臺(tái)逆變器零序占空比之差和基準(zhǔn)函數(shù)之差不為零時(shí)，將形成零序
【作者單位】： 山東大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51377101) 國(guó)家重大國(guó)際(地區(qū))合作研究基金項(xiàng)目(61320106011) 國(guó)家重大儀器研制專項(xiàng)項(xiàng)目(61527809)~~
【分類號(hào)】：TM464;TM761

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