混合無橋級聯(lián)（HybridCascadedBridgeless, HCB）是一種能量單向傳輸?shù)母邏和負(fù)?作為新一代無工頻變壓器高壓變頻器的整流級,可在實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)運(yùn)行的同時(shí),極大的減少全控型器件的使用。但由于其工作過程的特殊性,導(dǎo)致不同類型級聯(lián)橋的直流側(cè)脈動(dòng)不一致,這將影響到對直流側(cè)后級供電的一致性。在HCBR運(yùn)行與控制的基礎(chǔ)上,對直流電壓脈動(dòng)不一致的成因進(jìn)行了分析,推導(dǎo)了適合HCBR可靠運(yùn)行的直流電壓升壓比,并給出HCBR直流電容值的設(shè)計(jì)方法。仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。 

【文章來源】：電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2020,48(15)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

C1≠C2時(shí)HCBR系統(tǒng)仿真

由于風(fēng)機(jī)、泵機(jī)等設(shè)備，能量僅需單方向的傳輸，傳統(tǒng)四象限運(yùn)行的整流級拓?fù)浔贿M(jìn)一步的研究和改良[11-15]。文獻(xiàn)[16]提出的一種混合無橋的級聯(lián)結(jié)構(gòu)，作為新一代高壓變頻器的整流級，可在不影響控制性能的前提下，極大地減少全控型器件的數(shù)量，從而降低新一代變頻器的成本。其單相兩橋級聯(lián)拓?fù)淙鐖D2所示。圖2 單相兩橋HCBR拓?fù)鋱D

圖1 基于高頻隔離的新一代高壓變頻器圖中HCBR包含一個(gè)全控H橋(以下簡稱全橋)與一個(gè)無橋混合級聯(lián)，整流器通過濾波電感L連接到電網(wǎng)上，us為電網(wǎng)電壓，ucon為HCBR交流側(cè)的輸入電壓。作為變頻器的整流級，類比全控型H橋級聯(lián)整流(Cascaded H Bridge Rectifier CHBR)控制，HCBR運(yùn)行時(shí)應(yīng)滿足兩個(gè)基本條件：交流側(cè)功率因數(shù)可控；級聯(lián)橋直流側(cè)電壓平衡。文獻(xiàn)[17]介紹了單相dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的CHBR矢量控制，采用相內(nèi)均壓環(huán)控制各級聯(lián)橋有功功率輸入，單位功率因數(shù)運(yùn)行時(shí)，控制各橋吸收相同的無功功率。由于CHBR各級聯(lián)橋結(jié)構(gòu)相同，后級直流側(cè)負(fù)載類型、大小也基本相同，因此各橋直流電容的設(shè)計(jì)并無差異。文獻(xiàn)[18]依據(jù)CHB的運(yùn)行方式，推導(dǎo)了CHB直流側(cè)電壓的脈動(dòng)情況，并給出了CHB做無功補(bǔ)償時(shí)的容量計(jì)算方法。不同于CHBR的調(diào)制方式，HCBR中的無橋在電網(wǎng)電流is過零點(diǎn)處存在調(diào)制死區(qū)，若將傳統(tǒng)CHBR的控制方法直接移植到HCBR，會(huì)給電網(wǎng)電流引入較多的諧波量，文獻(xiàn)[19]為減少無橋調(diào)制死區(qū)的影響，控制無橋調(diào)制波指令與電網(wǎng)電流同方向，全橋調(diào)制波指令由HCBR交流所需輸出總調(diào)制波指令減去無橋調(diào)制波指令獲得。此方法雖然可以減少調(diào)制死區(qū)的影響，但會(huì)使兩橋?qū)β实奈兆兊貌痪�，從而影響到兩橋直流電壓的脈動(dòng)，但文獻(xiàn)[19]并未就此問題展開討論。


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