串联结构中H桥逆变器直流侧等效模型关系.pdf

2015年 8 月 电 工 技 术 学 报 VO1．30 NO．16 第 30卷第 16期 TRANSACT10NS0FCHINA ELECTROTECHNICALS0CIETY Aug． 2015 串联结构中H桥逆变器直流侧等效模型关系 杨维满 王兴贵 (兰州理工大学电气工程与信息工程学院 兰州 730050) 摘要 逆变单元串联结构 目前已被广泛应用于无功补偿、变频调速 以及可再生能源发电系统 当中，逆变单元之间的相互关联性及约束条件使各单元直流侧等效模型的建立变得十分困难。文 章首先分别建立了串联结构中各H桥逆变单元交、直流两侧 电压电流之间的数学关系；其次通过 数学关系式推导了不同调制策略下各逆变单元的直流侧等效模型，并分析 了彼此之间的关系；考 虑所建模型的复杂性，文章最后给出简化等效模型。仿真与实验结果验证了所建模型的正确性。 关键词：H桥 逆变器 等效模型 直流侧 串联 中图分类号：TM461 Relationship ofDC-SideEquivalentM odelAmongH—Bridge InvertersConnectedinSeries YangWeiman WangXinggui (LanzhouUniversityofTechnology Lanzhou 730050 China) Abstract The structure oflnverterunitsconnected in serieshasbeen widely applied to the reactivepowercompensation，frequencycontrolofmotorspeedandrenewableenergypowergeneration system．The correlation and constraintsamong unitsmake itvery difficultto enquirethe dc—side respective equivalentmodeloftheunit．Firstly,thispaperhasestablished thevoltageand current mathematicalrelationship ofH bridgeinve~erunitsbetween DC andAC side．Secondly,equivalent modelson the DC sideofinverterunitsareobtainedunderdifferentmodulation strategy，andthe relationshipofDC sideequivalentmodelamongH-bridgeinvertersisanalyzed．Finally,considering thecomplexity ofthemodel，thesimplified equivalentmodelisgiven．Simulation and experiment resultsvalidatethecorrectnessofthemode1． Keywords：H—bridge，inverter，equivalentmodel，DC side，in series 0 引言 逆变单元及所带等效负载整体作为系统中各支 路直流侧典型负载 ，其动 、静态特性对各 自前端 白田纳西大学的F．Z．Peng等人提 出级联 H桥 DC．DC或 AC．DC变流器的控制设计、参数选择、 变流器 电路拓扑 以来，其应用范围已由初始的无功 动静态性能分析以及建模仿真都具有重要的影响作 补偿系统逐步扩展