级联型多电平逆变器的优化脉冲宽度调制控制策略术

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1、低压电器(2010Ne24)·智能电网与智能电器·级联型多电平逆变器的优化脉冲宽度调制控制策略术张航辉，郑宏，朱保华，陈灵奎(江苏大学电气信息工程学院，江苏镇江212013)摘要：基于传统分析?肖谐波脉冲宽度调制PWM法(SubharmonicPWM，SHP—WM)，提出了一种适用于三相级联多电平逆变器的改进型调制方法，即载波重叠开关张航辉(1986一)，频率优化PWM法(CO—SFO—PWM)。新型PWM方法兼具载波重叠法和开关频率优化男，硕士研究生，研法的优点，可以增大输出线电压的基波幅值，提高直流电源电压利用率，改善输出线电究方向为电力系统压谐波性能，

2、特别是在低调制下可明显减少输出线电压畸变率。以三相级联型7电平及其自动化。逆变器为例，通过Matlab进行仿真验证，有效地验证了CO—SFO—PWM调制方法的正确性。关键词：级联型逆变器；多电平；谐波特性；电压利用率中图分类号：TM464文献标志码：A文章编号：1001-5531(2010)24-0032-03ImprovedPulseWidthModulationControlStrategyforCascadeMultilevelInverterZHANGHanghui，ZHENGHong，ZHUBaohua，CHENLingkui(CollegeofE

3、lectricalandInformationEngineering，JiangsuUniversity，Zhengjiang212013，China)Abstract：BasedontraditionalSHPWMmethod，allimprovedmodulationmethodapplyingtothree—phasecas—cademuhilevelinvertersystemwasproposed．Thenewmethodwascalledcarrieroverlappingswitchfl'equency0p—tionalpulsewidthmo

4、dulation(CO—SFO—PWM)，whichcombinedtheadvantagesofCO—PWMandSFO—PWM．Thefundamentalamplitudeoftheoutputlinevoltagewasincreased，SOtheutilizationratioofDCvoltagewasincreased，theoutputlinevoltagehadabetterharmoniccharacteristics，especiallycouldsignificantlyimprovethedistortionra—tioofout

5、putlinevoltageatlowmodulation．Matlabsimulationresultsbasedonthree—phaseseven—levelinveflerdemonstratedtheeffectivenessofthenewmethod．Keywords：cascadeinverter；multilevel；harmoniccharacteristics；utilizationratioofvoltage目前，有3种基本的多电平逆变器拓扑结0引言构：二极管箝位型NPC、飞跨电容型FLC、级联多电平逆变器由于输出容量大，输出电压、电

6、型MMC。PWM控制技术4。是多电平变换器研流谐波含量小等优点，适用于高电压场合，在电力究中一个关键技术，对多电平变换器的电压输出系统无功补偿、高压直流输电(HighVoltageDirect波形质量、系统损耗的减少和效率的提高都有直Current，HVDC)、高压大电动机变频调速、交流柔接的影响。本文以三相级联型逆变拓扑结构实现性供电系统(FiexibleAlternatingCurentTransmis—7电平相电压、l3电平线电压输出为例，进行仿真sionSystems，FACTS)等应用领域中得到了广泛研究，在分析传统SHPWM(Subharmoni

7、cPWM)调的关注，成为电力电子领域学者研究的热点J。制方法和特点的基础上，提出了一种优化的PWM郑宏(1965一)，男，教授，研究方向为大功率电力电子变换器、FACTS技术、分布式发电等。朱保华(1984一)，男，硕士研究生，研究方向为电能质量分析。基金项目：江苏省科技攻关计划项目(BE2007069)；江苏省研究生培养创新工程项目(CH07B一102z)一32—·智能电网与智能电器·低压电器(2010No24)调制方法，即载波重叠——开关优化脉宽调制(CarrierOverlapping—SwitchFrequencyOptional—(9+u)／5Pu

8、lseWidthModulation，CO—SFO—