資源描述：
《T型三電平并網(wǎng)逆變器兩種調(diào)制策略研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、摘耍：效率和并網(wǎng)電流電能質(zhì)量是并網(wǎng)逆變器的兩個重耍指標(biāo)，PWM調(diào)制方式對效率和并網(wǎng)電流電能質(zhì)量存在關(guān)鍵的影響。比較了連續(xù)空間矢最調(diào)制和不連續(xù)空間矢最調(diào)制兩種方式對逆變器損耗和并網(wǎng)電流電能質(zhì)量的影響。并在10kW三屯平T型并網(wǎng)逆變平臺上進(jìn)行了實驗驗證。引言效率和并網(wǎng)電流的電能質(zhì)鼠是并網(wǎng)逆變器的兩個重要指標(biāo)。不連續(xù)調(diào)制方式因為可以降低損耗提升效率而在兩電平和三電平拓?fù)溴加袕V泛應(yīng)用，相比于連續(xù)的空間矢量調(diào)制(SVM),采用不連續(xù)調(diào)制(DPWM)方式使每和開關(guān)在120。范圍內(nèi)不動作，可以降低開關(guān)損耗從而提升效率。
2、但在開關(guān)不動作區(qū)間，電感電流紋波增大，勢必影響并網(wǎng)電流諧波特性。同時，死區(qū)在開關(guān)不動作區(qū)間停止作用，也將對諧波分量產(chǎn)生影響。不連續(xù)調(diào)制方式在三電平拓?fù)渲械膽?yīng)用以NPC拓?fù)錇橹鳌＝鼇?，T型三電平由于具冇更低的導(dǎo)通損耗，更少的獨立驅(qū)動電源等優(yōu)點而越來越受關(guān)注。木文通過在一臺T熨三電平并網(wǎng)逆變裝置上采用SVM和DPWM1兩種調(diào)制方式來比較英對應(yīng)的逆變器的損耗與并網(wǎng)電流i皆波畸變率(THD),證實后者是更加有利的調(diào)制策略。1調(diào)制方式1-1空間矢量調(diào)制T型三電平并網(wǎng)逆變器主電路結(jié)構(gòu)如圖］所示，以母線電容中點O為參考，
3、每相橋臂可以輸出三種電平，記為2).°(0)."(?眄/2)。三相三電平逆變器共有27種開關(guān)狀態(tài)，生成19個空間矢量，如圖2所示。Sc4A7/B厶rrCLyL2/YVW.厶2IIVI圖2三電平空間矢量圖1?2PPOOOOPPONNNNNNO圖3I扇區(qū)2區(qū)間矢量序列選擇矢量序列并計算矢量作用時間，即可唯確定…種調(diào)制方式。普通空間矢量調(diào)制方式按照垠近三角的原則選擇欠最，當(dāng)參考欠最旋轉(zhuǎn)金I扇區(qū)2區(qū)間的矢最序列如圖3所示。1.2不連續(xù)調(diào)制觀察圖3矢量序列，一個開關(guān)周期內(nèi)每相開關(guān)動作兩次，開關(guān)動作都會產(chǎn)生開關(guān)損耗。
4、而從圖2可知,序列屮開關(guān)狀態(tài)PPO與00N代表同一矢量，如果將00N的作用時間轉(zhuǎn)移至PPO,則序列變成圖4(a)所示，在保證原有矢量作用時間不變的前提下，實現(xiàn)了a相的不動作，消除了開關(guān)周期內(nèi)的afflff關(guān)損耗。同理，若將PPO的作用時間轉(zhuǎn)移至00N,則序列變成圖4(b)所示，c相在開關(guān)周期內(nèi)不動作。叫2+VdJ2%0圖4【扇區(qū)2區(qū)間不連續(xù)調(diào)制序列在其他區(qū)間或扇區(qū)內(nèi)，通過類似的調(diào)整，均可實現(xiàn)一個開關(guān)周期內(nèi)兩相中的某和沒有開關(guān)損耗。這種在開關(guān)周期內(nèi)將代表同一矢量的兩種開關(guān)狀態(tài)只存其一，而使某相在該開關(guān)周期不動
5、作的調(diào)制方式稱為不連續(xù)調(diào)制。II圖5DPWM1不動作與鉗位電平當(dāng)開關(guān)管電壓應(yīng)力和器件結(jié)溫一定時，開關(guān)損耗隨電流增人而增人，若使開關(guān)不動作區(qū)間正對相電流峰值，則開關(guān)損耗將叮盡最大程度地降低,考慮并網(wǎng)逆變器功率因數(shù)為1,采用DPWM1［1,2］的調(diào)制方式。DPWM1在各個扇區(qū)的鉗位情況如圖5所示，其屮p表示開關(guān)鉗位至2損耗分析開關(guān)器件的損耗山導(dǎo)通損耗和開關(guān)損耗構(gòu)成，其屮卄關(guān)損耗山卄通損耗、關(guān)斷損耗和二極管反向恢復(fù)損耗構(gòu)成。考慮到三相對稱，僅分析單相損耗。A相器件導(dǎo)通損耗］卩皿1N化nA二〒為以硏［N仏伙）
6、）入
7、⑷+(I)乙億伙）
8、）?0（切式屮：T為基波周期；N為載波比；U"7）為規(guī)則采樣的電感電流；和%（匕（上）
9、）分別是IGBT和反并二極管對應(yīng)電感電流從伙）的導(dǎo)通壓降；碌?和乙4伉）分別是IGBT和反并二極管在第k個開關(guān)周期的導(dǎo)通時間。盤閔泅）心泅）+(2)器件開關(guān)損耗鳥曲砒3)]}式屮：M為工頻周期內(nèi)開關(guān)動作的開關(guān)周期數(shù)。一個開關(guān)周期內(nèi)產(chǎn)生開通損耗、關(guān)斷損耗和反向恢復(fù)損耗各一次；Eg仇（幻【）和%仏伙）
10、）.分別是當(dāng)電流為宀（上）時IGBT-次開通和關(guān)斷損耗的能量；爲(wèi)血伙）1）名電流為川）時反并二極管-次反
11、向恢復(fù)損耗的能量。根據(jù)矢量作川時間計算器件導(dǎo)通時間，根據(jù)器件手冊擬合器件的導(dǎo)通壓降，開通、關(guān)斷和反向恢復(fù)損耗能量，可以得到不同功率等級下逆變器橋臂效率與各部分損耗如圖6,計算條件見農(nóng)L,20017515012510075507891099.009X509X.00975097.0096.5096.(M>955095.00SVM開關(guān)損耗—■DPWM1開關(guān)耗■?s\i4M4R耗_dp、、ii導(dǎo)通損牝oSVM理論橋骨效率?DP\、11理論橋宵效冷圖6器件損耗與橋臂效率理論值表1器件損耗計算參數(shù)參數(shù)名稱數(shù)值（單
12、位）直流母線電壓汕550輸出線電壓有效值v;/v270輸出線電壓頻率"Hz50開關(guān)頻率//kHz9IGBTIKW40N120T器件結(jié)溫T代150驅(qū)動電平VJN13驅(qū)動屯阻103諧波分析忽略電網(wǎng)電壓的諧波分靈并網(wǎng)電流諧波分量可用表達(dá)式（3）表示:(3)匕—-%心3(〃co厶］+丿neo厶2—3J(/?o))‘C厶厶2)不同調(diào)制方式的諧波特性不同，將對并網(wǎng)電流THD造成不同影響，山式（3）可見，并網(wǎng)電流諧波特性與線電
