大功率NPC／H桥变流器控制策略研究.pdfVIP

第 47卷 第 6期 电力 电子技 术 Vo1．47．No．6 2013年 6月 PowerElectronics June2013 大功率NPC／H桥变流器控制策略研究 杨 培 ·，李崇坚 ，朱春毅 ，兰志明 ， (1．冶金 自动化研究设计院，北京 100071；2．混合流程工业 自动化系统及装备技术国家重点实验室，北京 100071) 摘要 ：超大容量 电力电子变频器广泛应用于油气输送、液化天然气、抽水蓄能等大功率工业领域 ，为实现高电 压输出，中点箝位NPC／H桥多电平拓扑结构是最常用的解决方法。这里对NPC／H桥 5电平变频器的工作原理 和拓扑结构进行了分析 ，研究了基于载波的正弦脉宽调制 (SPWM)，通过 PSIM软件仿真 ，验证了控制策略的正 确性。对不同调制方式的优缺点和输出电压的谐波进行分析 。给出了调制波移相调制方式的样机实验结果 ，并 应用到基于 IGCT的 15MVANPC／H桥 5电平变频器 中。 关键词：变频器：五电平 ；调制波移相 中图分类号：TN773 文献标识码 ：A 文章编号：1000一mox(2013)06—0060—03 Investigationon theControlStrategyofHighPowerNPC，H BridgeInverter YANGPei，LIChong-jian，ZHUChun—yi，LANZhi—ming， (1A．utomationResearch s InstituteofMetallurgicalIndustry，Bejiing100071，China) Abstract：Large powerelectronic convertersarewidely used in the oiland gastransportation，liquefied naturalgas compressors，pumped storageand otherfields．In orderto achievehighervohage，neutralpointclamped NPC／H bridge multi-leveltopology isthe mostcommon solution．The topoloyg ofNPC／H bridgefive—levelconverterand sine pulse widthmodulation(SPWM)areinvestigated．ThePSIM simulationresultsvalidatecontrolstrategiescorrectly．Theadvan— tagesanddisadvantagesofdifferentmodulation methodsand theharmonicsofoutputvohageare analyzed．Finally，the prototypeadoptsmodulationwavephaseshih methodandexperimentalresultsaregiven． Keywords：inverter；five—level；modulationwavephaseshiK FoundationProject：SupportedbyNationalHig【h—techResearchandDevelopmentProjects(863)(No．2011AA05043) 1 引 言 系统 ，减少高压隔离的直流 电源数量。针对 NPC／H 桥 5电平变频器，就其拓扑结构、控制策略等 问 大容量 电力电子变频装置在能源与 电能变换 题．通过PSIM仿真和实验进行了分析与验证 ，给 中起着重要作用，已广泛应用于大功率工业领域。 出了调制波移相调