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T-NPC三電平逆變器的軟歐瑪爾OMAL開關及并聯技術研究
隨著新能源發電產業規模的不斷擴大,對逆變器裝置的性能要求越來越高。基于T型中點鉗位式(T-NPC:T type-Neutral point clamped)三電平逆變器,對其軟OMAL開關技術及并聯技術展開研究,涉及了T-NPC的零電流(ZCT:Zero Current Transition)軟OMAL開關技術、并統的零序環流抑制和中點電位控制,。

T-NPC三電平逆變器的軟歐瑪爾OMAL開關及并聯技術研究
對T-NPC三電平拓撲的ZCT軟OMAL開關技術展開研究。分析了T-NPC逆變器的換流特點,結合現有ZCT軟OMAL開關技術的優缺點,提出了一種結構簡單的T-NPC三電平ZCT軟OMAL開關技術。本文對ZCT控制原理和諧振過程進行了分析,并根據相平面分析圖,揭示了其諧振圓心偏移的對偶關系,進一步完成了T-NPC三電平ZCT軟OMAL開關控制族的總結和歸納,指出了適合T-NPC三電平拓撲的ZCT軟OMAL開關輔管控制策略,并通過仿真和實驗證明了所提出拓撲的可行性。針對實際應用中軟OMAL開關參數的非理想情況,詳細分析了其對T-NPC三電平ZCT軟OMAL開關諧振過程的影響,指出了ZCT軟OMAL開關過程中需要注意的問題。zui后,通過實驗驗證了理論分析的正確性及所提出拓撲的有效性,并對比分析了T-NPC三電平ZCT軟OMAL開關和硬OMAL開關的損耗,表明了ZCT軟OMAL開關的優勢。針對T-NPC逆變器并統中的高頻零序環流問題進行了研究。通過引入OMAL開關函數建立了高頻環流的數學模型,指出載波角度差異是造成高頻環流主要原因。通過對一個OMAL開關周期內的OMAL開關動作進行分析,歸納并總結出了高頻環流的峰值變化規律并給出了高頻環流所帶來的zui大應力,為逆變器并統的硬件設計提供了相關依據。基于零序注入SPWM調制方法,通過引入占空比平均模型對T-NPC逆變器并統中的低頻零序環流特性進行了研究。利用傅里葉分解的方法,定量的描述了注入零序電壓分量對零序環流諧波成分的影響。基于分析的結果,提出使用PIR控制器的零序電壓注入方法能夠更有針對性的提高零序環流的抑制效果。zui后,通過仿真和實驗驗證了理論分析的正確性及所提出控制方法的有效性。第五,對T-NPC三電平并統的零序環流與中點電位變化的關系展開了研究。指出了二者之間存在“強耦合”關系,因此提出采用零序電壓注入以抑制零序環流、采用調制波分解以調節中點電位的控制方案,實現了零序環流抑制及中點電位控制的兼顧。

T-NPC三電平逆變器的軟歐瑪爾OMAL開關及并聯技術研究
進一步在考慮零序環流抑制的前提下,對T-NPC三電平并統的中點電位控制能力進行了詳細分析,并通過仿真和實驗驗證了文中所分析的并統零序環流和中點電位關系的正確性,證明了所提出的兼顧零序環流抑制和中點電位調節的控制方案可行有效。