npc型三电平逆变器及其中点电压平衡的研究

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1、分类号学号M201272281学校代码10487密级硕士学位论文NPC型三电平逆变器及其中点电压平衡的研究学位申请人:潘胜和学科专业：控制工程指导教师：尹泉副教授答辩日期：2014.5.24AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchonNPCThree-LevelInverteranditsNeutral-PointVoltageBalanceCandidate:PanShengheMajor:ControlEngineerin

2、gSupervisor:Assoc.Prof.YinQuanHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2014独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，

3、即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月摘要三电平逆变器的发展，为中高压大容量场合的功率变换提供了有效的解决方案,因此三电平变换技术已经成为了当今的研究热点。三电平结构中，二极管箝位型三电平逆变器因具备输出容量大、电流谐波含量小、开关器件的承压小等长处获得了宽泛的应用。本文针

4、对二极管箝位(NPC)型三电平逆变器展开了深入的研究，并采用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)算法进行了数学分析和仿真专研，在此基础上，就NPC型三电平逆变器固有的中点电压平衡问题进行了详尽的讨论。首先，本文介绍了三电平逆变器基本工作原理，总结了三电平逆变器的优缺点；其次，分析了空间电压矢量脉宽调制的控制原理，并给出了SVPWM算法的计算步骤；再者，以中点电压波动产生的原因为出发点，对中点电压进行了具体的数学分析和探究；结尾，利用正负小矢量对中点电压偏移互异的影响，提出了一种中点电压平衡控制策略。基于理论研究，在Matlab/Simulink仿真平台上，对SVPWM控制算法和中点

5、电压均衡策略进行了仿真建模，并验证了SVPWM控制策略的正确性，并对不同条件下的中点电压平衡算法进行了有效性验证。关键词：三电平逆变器空间电压矢量脉宽调制中点电压平衡AbstractThedevelopmentofthree-levelinverterprovideseffectivesolutionsforthepowerconversioninthelarge-capacityandhigh-voltagesituations.Therefore,thethree-leveltechnologyhasbecomearesearchhotspotnowadays.Asthead

6、vantagesoflargeoutputcapacity,lowcurrentharmonicsandlowwithstandvoltageofswitchingelement,thediodeclampedthree-levelinvertershavebeenwidelyapplied.Neutral-pointclamped(NPC)three-levelinverterisdeeplystudiedinthisdissertation.AndtheSpaceVectorPulseWidthModulation(SVPWM)algorithmisanalyzedandsi

7、mulated.Onthisbasis,theinherentproblemofneutralvoltagebalanceofNPCinverterisdiscussedindetail.Firstly,thebasicprincipleofNPCinverterisintroducedandtheadvantagesanddisadvantagesofNPCinverteraresummarized.Then,thecontrolprincipleofSVPWMalgorith