提出了一種新型混合九電平逆變器拓撲。分析了所提出拓撲的工作原理和調(diào)制策略,并研究了基于冗余開關(guān)狀態(tài)選擇的懸浮電容電壓和中性點電壓綜合平衡控制策略;最后,通過仿真和實驗驗證了該拓撲的優(yōu)越性和電容電壓控制策略的有效性。 

【文章來源】：電力電子技術(shù). 2020,54(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

圖４電容電壓平衡策略??Ｆｉｇ．?４?Ｔｈｅ?ｖｏｌｔａｇｅ?ｂａｌａｎｃｅ?ｓｔｒａｔｅｇｙ?ｏｆ?ｃａｐａｃｉｔｏｒ??

＞０?ｉｏ＜０?ｔ＞〇?／－？＜〇??ＡＥ??Ｔ?１?—?－?３￡??ｔ?１?Ｔ?ｉ?２Ｅ??ｉ?Ｔ?ｉ?ｔ?２Ｅ??ｌ?］?Ｅ??—?—?—?—?０??０??Ｉ?—?—?－Ｅ??Ｔ?ｉ?Ｔ?ｉ?－２Ｅ??ｉ?丨?丨丨－２￡??一?—?４?ｔ?—??—?—?—?—?—ＡＥ??２．２調(diào)制策略??這里使用層疊載波調(diào)制法控制變流器的輸??出，通過正弦參考信號和８個三角載波的比較，可??以產(chǎn)生對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)，輸出９個電平的電壓，如??圖２所示。??Ｈ〇Ａ??４￡??３￡??２Ｅ??Ｅ??－２Ｅ??一３￡??圖２九電平逆變器載波調(diào)制的實現(xiàn)??Ｆｉｇ．?２?Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃａｒｒｉｅｒ?ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ?ｆｏｒ?９－ｌｅｖｅｌ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??Ｆｉｇ．?３?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｐａｔｈｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＴＡＮＰＣ＿９Ｌ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??３控制策略??３．１?懸浮電容電壓平衡控制??所提九電平逆變器能運行的基本條件是懸浮??電容電壓能穩(wěn)定為￡。因此，懸浮電容電壓的控制??是逆變器控制器設(shè)計時需要解決的核心問題。??如圖１所示，所提拓撲的懸浮電容由匕和??串聯(lián)構(gòu)成，兩個電容的端電壓均為￡。如上所??述，冗余開關(guān)狀態(tài)Ｐ２Ｐ，Ｐ２Ｎ，Ｎ２Ｐ和Ｎ２Ｎ能同時??對匕和產(chǎn)生影響，所以在設(shè)計懸浮電容電壓??控制器時，需要根據(jù)Ｃｌ３和電壓的狀態(tài)來確定??優(yōu)先被調(diào)節(jié)的電容。??根據(jù)以上描述，用和分別表示匕??和匕的電壓偏移狀態(tài)，則匕和（＾調(diào)節(jié)的優(yōu)先??權(quán)可以由下式表示：??１，｜Ａ＂０｜＞｜Ｍ／？｜??＇＿?０，｜Ａ＂ａ｜專丨氣丨

７??Ｊｕｌｙ?２０２０??ｒ／（５０?ｍｓ／格）??（＾）Ｕｃｉ，Ｕｃ２，ｕ＆〇Ｒｉａ??＂（５０?ｍｓ／格）??ｉ＾Ｗｃａｉ?，＾ＣａＡ?，＾ａｏＲｈ??圖６阻性負載實驗波形??Ｆｉｇ．?６?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｆｏｒ?ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ?ｌｏａｄ??（下轉(zhuǎn)第１１２頁）??０．３?０．４?０．５?０．６?０．７?０．８?０．３?０．４?０．５?０．６?０．７?０．８??ｔ／ｓ?ｔ／ｓ??（ａ）負載阻抗角為９０°?（ｂ）負載阻抗角為０°??圖５仿真波形??Ｆｉｇ．?５?Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ??４．２?實驗驗證??這里以ＴＭＳ３２０Ｆ２８３３５型數(shù)字信號處理器和??ＥＰ３Ｃ５５Ｆ４８４Ｃ６型現(xiàn)場可編程門陣列為核心控制??器設(shè)計了?ＴＡＮＰＣ＿９Ｌ實驗平臺，直流母線電壓為??４００?Ｖ＇ｆＣｚＭ?７２０?ｉｘＦ．ＣｐＣｆＳ?０００?｜ｘＦ，基波頻??率為５０?Ｈｚ，負載電阻和負載電感為６?ｎ，３０?ｍＨ，??ＭＯＳＦＥＴ型號為ＩＰＷ６０Ｒ０４１Ｃ６。為驗證所提出的??ＴＡＮＰＣ＿９Ｌ拓撲與電容電壓綜合平衡控制方法在??工程實際系統(tǒng)中的性能，進行了與前述仿真中相??似的實驗。圖６，７分別給出了負載阻抗角為９０°??和０°時，Ｍ分別為０．７，０．８５和１的條件下??＂ＣＭ，＂Ｃｌ，＂（２?，?ｕａｏ，〖ａ?的波形。??４實驗??４．１仿真驗證??為驗證所提出ＴＡＮＰＣ＿９Ｌ拓撲的性能和電容??電壓平衡控制方法的有效性，在Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ??仿真軟件中搭建三相逆變器的仿真模型。仿真的??直流母線電壓為?８００?￥，（＾＝（＾＝６?００


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