高鐵及城市軌道交通三電平牽引變流器由于受變流器開關損耗的限制,開關頻率通常較低（≤1kHz）。當變流器運行于中、高頻區(qū)域時,載波比的下降會導致變流器輸出電壓中含有大量的低次諧波,所以需要采用同步調(diào)制策略加以抑制,而傳統(tǒng)同步空間矢量調(diào)制策略僅能保證變流器輸出波形的同步性與對稱性,并未對輸出波形質(zhì)量進行進一步的優(yōu)化,導致變流器輸出波形依然含有幅值較高的低次諧波。針對這一問題,該文以變流器輸出波形同步性、三相對稱性、半波對稱性為條件,推導得到同步空間矢量調(diào)制開關序列設計規(guī)則。在此基礎上,形成備選開關序列集,并以輸出線電壓加權總諧波畸變率（WTHD）為評價指標,得到了不同脈沖數(shù)下的最優(yōu)開關序列并形成改進多模式同步空間矢量調(diào)制策略。通過仿真與實驗分析,驗證了所提策略可以有效提升牽引變流器中、高頻區(qū)輸出波形質(zhì)量。 

【文章來源】：電工技術學報. 2020,35(18)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

中點鉗位型三電平變流器拓撲結構

由表1可知，三電平變流器每相具有P、O、N三種開關狀態(tài)，所以三相共有33=27種開關狀態(tài)組合，對應的基本電壓矢量如圖2所示，按照矢量幅值不同可將基本矢量分為零矢量V0、小矢量V1～V6和對應的冗余小矢量1V～6V（矢量幅值與角度相同，開關狀態(tài)組合不同）、中矢量V7～V12、大矢量V13～V18。以中矢量為邊界，可將空間矢量平面分為ZⅠ～ZⅥ6個扇區(qū)，每個扇區(qū)可進一步分為(1)～(6) 6個小三角形。在傳統(tǒng)同步空間矢量調(diào)制策略中，為保證變流器輸出波形滿足同步性與對稱性條件，參考矢量需要在空間矢量平面內(nèi)均勻分布，以參考矢量數(shù)N=5為例，ZⅠ扇區(qū)內(nèi)參考矢量Vr1～Vr5分布方式如圖3所示，Vr1位于扇區(qū)邊界，Vr2～Vr5依次以π/(3N)間隔均勻分布在扇區(qū)內(nèi)。

在傳統(tǒng)同步空間矢量調(diào)制策略中，為保證變流器輸出波形滿足同步性與對稱性條件，參考矢量需要在空間矢量平面內(nèi)均勻分布，以參考矢量數(shù)N=5為例，ZⅠ扇區(qū)內(nèi)參考矢量Vr1～Vr5分布方式如圖3所示，Vr1位于扇區(qū)邊界，Vr2～Vr5依次以π/(3N)間隔均勻分布在扇區(qū)內(nèi)。1.2 基本矢量作用時間計算

【參考文獻】：
期刊論文
[1]三電平逆變器同步不連續(xù)空間矢量調(diào)制輸出電流優(yōu)化策略[J]. 谷鑫,劉潮,張國政,史婷娜,夏長亮.  電工技術學報. 2019(05)
[2]三電平逆變器綜合性能優(yōu)化不連續(xù)空間矢量調(diào)制策略[J]. 史婷娜,劉潮,張國政,谷鑫,夏長亮.  電工技術學報. 2018(24)
[3]基于電流諧波優(yōu)化的混合脈寬調(diào)制策略[J]. 董侃.  電工技術學報. 2017(20)
[4]大功率牽引逆變器的中頻區(qū)調(diào)制算法對比研究[J]. 張鋼,董侃,刁利軍,劉志剛.  電工技術學報. 2016(S2)
[5]結合開關表的三電平逆變器永磁同步電機模型預測轉矩控制[J]. 夏長亮,張?zhí)煲?周湛清,張國政,史婷娜.  電工技術學報. 2016(20)
[6]一種在線計算多模式空間矢量調(diào)制算法及其FPGA實現(xiàn)[J]. 吳瑕杰,宋文勝,馮曉云.  電工技術學報. 2016(18)
[7]基于改進混合粒子群優(yōu)化的特定諧波消除脈寬調(diào)制策略[J]. 陳煒,陳玉健,耿強.  天津大學學報(自然科學與工程技術版). 2016(05)
[8]低開關頻率下SHEPWM和SVPWM同步調(diào)制策略比較研究[J]. 王堃,游小杰,王琛琛,周明磊.  電工技術學報. 2015(14)
[9]三電平SHEPWM與SVPWM混合控制策略及其矢量平滑切換方法的研究[J]. 張志剛,黃守道,胡存剛,張文娟.  電工技術學報. 2015(14)
[10]基于3次諧波控制及脈沖波動分析的三電平SHE-PWM調(diào)制優(yōu)化策略[J]. 谷鑫,姜勃,耿強,夏長亮.  電工技術學報. 2015(07)

博士論文
[1]地鐵車輛牽引電傳動系統(tǒng)控制關鍵技術研究[D]. 孫大南.北京交通大學 2012



本文編號：3544683