二极管钳位五电平变换器的直流均压svpwm快速算法-电力自动化设备.pdf

第 33 卷 第 11 期 电 力 自 动 化 设 备 Ｖｏｌ．33 Ｎｏ．11 ２０ 13 年 11 月 Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Nov. ２０ 13 二极管箝位五电平变换器的直流均压 SVPWM 快速算法 朱海锋 ，舒 泽 亮 ，高仕斌 （西 南交通 大 学 电气工程 学院 ，四川 成都 610031） 摘 要 ： 提 出一种适 用于二极 管箝位 多电平 变换 器的均压 多电平 SVPWM 快速 算 法 ，该算 法在 α ′β ′坐标 系下将 多电平 SVPWM 算法 中的参考 矢量 变换 、顶 点 坐标计算 、矢量判 区和作 用时 间计算等分解为快速 简单 的计算 ， 继 而通过遍 历所有 冗余 开关矢量 ，预 测下一 开关周期 内冗余 开关 矢量对 直流 电容 电压 的影响 ，选择 输 出可使 直 流 电容 电压 回 归均衡 值 能 力 最 强 的 最优 开 关 矢量 。 仿 真 结果 比较 了传 统 PWM 算 法和 所提 均压 多 电平 SVPWM 算 法 ，验证 了所提 算 法的有效性 。 最后设计 了基 于可编程逻辑 器件 的 SVPWM 算 法的控制核 心 ，通过 小容量 实验 系统研 究验证 了所提 算 法 良好 的动静 态性 能。 关键词 ： 二极 管箝位 多电平 变换 器 ； 直流均压 与稳 压 ； SVPWM ； 变换 器 ； 脉 宽调制 中图分 类号 ： TM 46 文献标识码 ： A DOI ： 10.3969／ j .issn.1006-6047.20 13.11.007 0 引言 以控 制 中点 电平 ，比较 容 易 实 现 两 串联 直 流 电容 的 ［ ］ 均压 目的 9 鄄 10 。 在 更 高 电平 数 的应 用 中 ，优 化 PWM 二极 管箝 位 多 电平 变换器适用 于大容量 高性 能 方法在有 功分量较小 的前 提下较 易实现 电压 的平衡 的中高压 电力 电子设 备 ，如大型交 流 电机驱动 、无 功 与稳定 ，平衡 条件 与负载 电流 的相 角有关 ［11］ ，其稳 压 补偿 、有 源滤 波 和高压 直 流输 电等 ［1鄄 2 ］。 该 变换 器利 算 法 较 复 杂 ［12 ］ ，在 多 电平 应 用 中实 时计 算 与控 制 较 用多个直流 电容将母线 电压均分为多个部分 ，每个桥 困难 ，是该方 向研究 的难点 问题之一 。 臂 中串联 的开关器件通过二极 管连接在各个 直 流 电 本 文研 究 α ′β ′坐标 系下 的均 压 多 电平 SVPWM 容 的两 端 ，将 各 器 件 的 电压箝 位 到一 个 电容 的 电压 算法 该算法不增加主 电路硬件 不改变其他控制模 。 ， 上 。 因此 ，单个 开关器件 、二极 管 和直 流 电容等 的额 块