基于改进svpwm的多电平风电并网逆变器的研究

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1、基于改进SVPWM的多电平风电并网逆变器的研究李沁李绍武廖红华艾青高仕红湖北民族学院信息工程学院摘要：针对风电系统屮屮点箝位式多电平并网逆变器存在的传统空间矢量调制方法(SVPWM)计算繁琐和中点电压不稳定的问题，在120°坐标系下，将传统SVPWM中大量的三角函数和求根运算用线性运算代替，通过简化SVPWM算法，减小运算量、提高运行效率;通过直流侧中点电压偏差调节矢量运行时间，实现直流侧中点电压平衡控制，减小谐波含量;并对风电系统的逆变并网部分进行了仿真，结果验证了该SVPWM调制方法的可行性和有效性，为实际屮实现具有较高电能质量的风电并网提供了研究基础.关键词：空间矢量脉宽调制;多电

2、平逆变器;线性运算;中点电位;风电并网;作者简介：李沁(1981-),女，博士，讲师，主要从事电力电子与新能源技术的研究.收稿日期：2017-06-23基金：湖北省教育厅科技项目(Q20161901)ResearchonMulti-levelWindPowerGridInverterBasedonImprovedSVPWMLIQinLIShaowuLIAOHonghuaAlQingGAOShihongSchoolofInformationEngineering,HubeiUniversityforNationalities:Abstract：Aimingattheproblemsofco

3、mplexSpaceVectorPulseWidthModulation(SVPWM)andneutralpointvoltagefluctuationofthree-levelneutralpointclampedinverierinwindpowersystem,animprovedSVPWMmodulationmethodispresentedinthispaper.Thelinearcalculationisusedtosimplifythethree-levelSVPWMalgorithmandincreasetheefficiencyinsteadofthenumeroust

4、rigonometricfunctionsandsqure-rootfunctioninthetraditionalthree-levelSVPWMalgorithmunderthe120°coordinatesystem.TheneutralpointvoltageerrorisintroducedintheimprovedSVPWMalgorithmtoadjusttheactingtimeofsmeil1vectorsandtheDC~linkneuralpointvoltagebalancecontrolissolved.Themodelofactiveinverterparto

5、fwindpowergrid-connectedsystemwiththisimprovedSVPWMmodulationhasbeensimulated,thesimulationresultsverifythefeasibilityandeffectivenessoftheproposedstrategy,whichprovidestheoreticalbasisoncompletingwindpowergridintegrationofhighpowerqualityinpractice.Keyword：spacevectorpulsewidthmodulation;milltiT

6、evelinverter;linearcalculation;neutralpointvoltage;windpowergrid-cormected;Received：2017-06-23随着新能源技术的不断发展，风电装机容量在电力系统中比重越来越大，大功率的风电变流器已经成为研究和应用的热点•在高压大功率领域中，多电平换流器以其具有开关管承受电压应力小、输出电压谐波含量少的优点得到了广泛的应用，具有良好的发展前景口丄，因此在风力发电系统中三相PWM逆变器也是研究热点，其并网过程受到广泛关注宜.变速恒频风力发电系统中，核心是连接电网的逆变器•交流侧的逆变电压需在幅值、频率、相位上满足与电

7、网电压一致的条件才能并网，谐波电流尽可能低，功率因数可调，能向电网提供稳定的功率[3].并网逆变器常用PWM（脉宽调制）、SPWM（正弦脉宽调制）和SVPWM（空间矢量脉宽调制），其屮SVP-WM调制方法的电压利用率高、输出波形谐波含量较小、动态响应快、容易数字实现，因而应用非常广泛•传统的SVPWM方法中，运算包含大量的三角函数和求根运算，而在120°坐标系下可以大大简化各个扇区基木矢量的作用时间的计算乜1，通过对比分析SPWM与