T型三电平逆变器PWM调制策略的研究

随着电力电子器件和电力电子技术的不断发展,多电平逆变器在中高压交流传动领域应用广泛。三电平逆变器研究较为方便,在多电平逆变器的实际应用中最为普遍。T型三电平逆变器是二极管箝位型三电平逆变器的改进拓扑,该拓扑是一种开关损耗低、性能好、经济性好、发展前景广阔的三电平逆变器拓扑。本文以T型三电平逆变器作为研究对象,论文的主要研究内容和成果如下:详细地介绍了三种典型的多电平逆变器以及T型三电平逆变器的拓扑结构和工作原理,对它们的优缺点进行了讨论和比较。同时对三种典型的多电平逆变器PWM调制策略进行了说明,阐述了其具体的工作原理和实现方式。研究了T型三电平逆变器空间矢量调制方法的调制原理和实现方式,讨论了中点电压平衡的研究现状,分析了四种类型的矢量对中点电压平衡的影响,根据SVPWM调制算法中的P型和N型矢量对中点电压的影响,提出了一种基于PI调节的分配因子法来控制中点电压的平衡,并通过仿真验证了所提出SVPWM调制策略的有效性和可靠性。理论分析了T型三电平逆变器的SHEPWM非线性方程组的特性,对传统数值解法和智能算法进行了介绍,分析了它们的基本原理,讨论了它们各自的优缺点。针对PSO算法的特点,提出了一种基于自适应策略的改进的PSO算法。利用改进的PSO算法求解建立的非线性方程组,得出两组合理的解,对两组开关角度轨迹进行了分析,讨论了不同解时消除特定谐波的效果。最后以T型三电平逆变器为模型,建立仿真和实验平台,仿真和实验结果验证了基于自适应策略的改进PSO算法求解SHEPWM方程组的正确性。