發(fā)布時間：2020-04-06 20:43

【摘要】：多電平逆變器是中高壓變頻系統(tǒng)中的核心部分,具有輸出電壓高、能量轉(zhuǎn)化效率高、電磁干擾少等優(yōu)點,但是隨著對逆變器效率、波形質(zhì)量等的要求越來越高,對減少其產(chǎn)生諧波的研究有著重要的意義。大功率逆變器的應(yīng)用所引起的諧波導(dǎo)致電網(wǎng)電能質(zhì)量下降,設(shè)置有源電力濾波器(APF)解決諧波問題成本過高,采用特定諧波消除技術(shù)(SHEPWM)可通過計算將逆變調(diào)制波與諧波消除同時進(jìn)行,且開關(guān)頻率低損耗小、效率高,因此本文以二極管箝位型和級聯(lián)型多電平逆變器為研究對象,討論了特定諧波消除技術(shù)在其中的應(yīng)用,對其進(jìn)行理論研究和實驗分析。針對特定諧波消除技術(shù)中現(xiàn)有算法的不足,本文將求解精度高且具有全局收斂性的蟻群優(yōu)化算法引入到非線性消諧方程組的求解,對二極管箝位型三電平逆變器和級聯(lián)七電平逆變器相電壓進(jìn)行傅里葉展開并根據(jù)其波形對稱性,分別建立單雙極性和階梯波消諧模型得到一組非線性方程。準(zhǔn)確求解方程組得出開關(guān)角度對功率開關(guān)進(jìn)行控制,可在保證基波幅值的情況下消除指定低次諧波。首先搭建SHEPWM控制的二極管箝位式三電平逆變器仿真模型,將傳統(tǒng)牛頓-拉夫遜迭代法結(jié)果和蟻群優(yōu)化算法求解結(jié)果所得到的電壓波形和頻譜分析對比,可知蟻群優(yōu)化算法不依賴初值并且全局收斂,可在保證基波幅值情況下消除指定低次諧波,而且開關(guān)角度消諧角度存在多解性,為實際應(yīng)用中可行解的選擇提供了參考性;其次,搭建SHEPWM控制的級聯(lián)七電平逆變器,通過對其輸出波形的頻譜分析,指定低次諧波被消除,驗證了蟻群優(yōu)化算法求解非線性消諧方程組的有效性。最后搭建了二極管箝位型三電平逆變器實驗平臺,通過對實驗系統(tǒng)調(diào)試和實驗結(jié)果的分析,驗證了蟻群優(yōu)化算法在特定諧波消除技術(shù)中的可行性。
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM464

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2617001