多電平變換器具有輸出諧波小、dv/dt小、器件電壓應(yīng)力小等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、電力傳動(dòng)等高壓大容量電能變換場(chǎng)合。該文對(duì)多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析總結(jié),為構(gòu)造滿足不同應(yīng)用場(chǎng)合、不同特點(diǎn)的多電平變換器提供思路。文章首先從基本單元分析法出發(fā),得出了多電平電路的具體實(shí)現(xiàn)方式,然后系統(tǒng)地介紹幾種典型多電平變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理,再分別從不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)出發(fā),回顧國(guó)內(nèi)外最新研究進(jìn)展,分析多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì),并且指出多電平變換器在新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、軟開(kāi)關(guān)技術(shù)上的重要發(fā)展方向,為多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了新思路。 

【文章來(lái)源】：電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2020,24(09)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

直流電平獲取方法

根據(jù)任何一個(gè)電力電子電路都是由任意開(kāi)關(guān)器件與電壓源串聯(lián)，節(jié)點(diǎn)連接電流源的原則，以及上述多電平電路的電平獲取方法，可得出圖2(a)所示的電力電子電路基本單元結(jié)構(gòu)，進(jìn)而得到一種半橋基本單元。如圖2(b)所示，該基本單元結(jié)構(gòu)由電容、可控開(kāi)關(guān)管和反并聯(lián)二極管構(gòu)成，開(kāi)關(guān)管S1和S2工作在互補(bǔ)狀態(tài)，反并聯(lián)二極管為電流提供了雙向通路，在輸出端VO可以得到0和E兩種不同的電平。通過(guò)基本單元的級(jí)聯(lián)可以實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的多電平電路。1.2 二極管箝位型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

文獻(xiàn)[17]對(duì)二極管箝位型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的二極管連接方式進(jìn)行調(diào)整，改進(jìn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了箝位二極管之間多級(jí)電壓箝位，解決了二極管受壓不均的問(wèn)題。文獻(xiàn)[18]提出一種T型多電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖4(a)所示，采用2個(gè)反串聯(lián)的開(kāi)關(guān)管來(lái)代替原有的箝位二極管，實(shí)現(xiàn)中性點(diǎn)電壓箝位，相比于二極管箝位型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，減少了箝位二極管的使用，但開(kāi)關(guān)管的串聯(lián)會(huì)帶來(lái)靜態(tài)、動(dòng)態(tài)均壓的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，文獻(xiàn)[19]對(duì)T拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)一步改進(jìn)，如圖4(b)所示，采用逆阻型開(kāi)關(guān)器件并聯(lián)來(lái)代替雙向開(kāi)關(guān)，減小損耗。圖4 T型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]含開(kāi)關(guān)電容的有源箝位多電平逆變器[J]. 吳學(xué)智,趙亞雪,劉京斗,劉鋒,王杰,趙志剛,張雪芬.  電網(wǎng)技術(shù). 2020(04)
[3]多電平變換器的一維空間矢量調(diào)制技術(shù)研究[J]. 吳學(xué)智,劉鋒,劉京斗,趙亞雪,王杰,劉旭.  電網(wǎng)技術(shù). 2019(11)
[4]三電平ANPC逆變器中點(diǎn)電壓平衡和開(kāi)關(guān)損耗減小的SVM控制策略[J]. 胡存剛,芮濤,馬大俊,王群京,羅方林.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(13)
[5]基于空間電壓矢量的有源中點(diǎn)箝位型五電平逆變器母線中點(diǎn)電壓平衡問(wèn)題的研究[J]. 劉戰(zhàn),譚國(guó)俊,李浩,葉宗彬.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(24)
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