年/卷(期):2010年 第3期
关键词: 载波带; 级联 H桥; 多电平变换器 ;三次谐波注入
摘 要 :提出了一种新型多电平变换器。该变换器是VFCB-PWM技术与级联H桥型变换器拓扑结构的结合,而VFCB-PWM技术具有良好的降低谐波含量和提高直流电压的作用,能在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果。
第四篇
题 名:多电平变换器拓扑结构的发展与现状 作 者:罗华 赵世华 贺胜 郑连清
作者单位:重庆市电力公司,400014;重庆大学电气工程学院,400044 刊 名:自动化信息 年/卷(期):2008年 第5期
关键词: 多电平; 变换器 ;电路拓扑
摘 要 :本文介绍了多电平变换器拓扑结构的发展和现状,以及实现多电平变换器的基本电路,包括二极管箝位型、飞跨电容型、级联型、通用型、直流源级联型、变压器级联型等,列出了它们的基本电路拓扑图,同时对拓扑图进行了简单的分析,总结了各种拓扑结构的特点。最后,对多电平变换器的发展方向提出了看法。
3、该课题的综述报告
课题研究目的:探讨锚杆腐蚀的原理、影响因素和防护措施等方面问题,并作出相应的防护,使其在工程上控制方便,性能优越,促使锚杆防腐的前进,从而实现工程建设的安全稳定。
时代背景:我国现有的电力系统容量虽然已经有了很大的提高,但电力紧张的现象依然严峻,而提高各类用电设备的生产效率和用电效率是解决问题的有效途径。变频调速技术是当今节电、提高产品质量的一种主要手段。
技术背景:新型电力电子器件的不断涌现、PWM多电平电路拓扑结构和控制技术的不断改进、以DSP为代表的智能控制芯片的普及
现状分析:
多电平变换器方面:通用型拓扑本身能实现电容电压自平衡,但所用器件众多,成本太高;在通用型的基础上提出了一种具有冗余功能的多电平拓扑方案,它可以根据需要来实现所需电平,增加了冗余度,达到了可以在一定程度上保持电平数不变的容错;为了减少器件的数量,解决器件直接串联带来的动态均压问题,提出了具有独立直流电源的级联型变换器,它的实现相对容易,但随着级联单元数目的增加,输入变压器的体积和成本也不断增加。在传统的多电平变换器拓扑结构的基础上,为了提高能量利用效率提出了混合型多电平拓扑结构和能量回馈“背靠背”式结构,他们利用多电平单元进行能量存储或者直接将能量回馈到电网的方式,提高了能量利用率,从而实现节能的目的。
多电平控制技术方面:在基于载波的多电平PWM控制方法的基础上提出了多电平逆变器空间矢量PWM控制方法,虽然这种方式的算法过于复杂,但其概念清晰而且电压利用率高,易于实现数字化。随后又出现了可以实现多电平变换器高性能的基于控制自由度组合的载波PWM控制方法以及适合高电压调制的三相功率变换场合的二极管箝位式多电平变换器新颖载波PWM控制方法。通用的空间矢量PWM控制算法解决了空间矢量计算的复杂性,并且该法可以应用于任意电平的H-桥级联型多电平拓扑;用于级联型多电平变换器的错时采样的空间矢量调制方法,大大减小了谐波分量;空间矢量混合PWM技术大大减少了电
流纹波。今后多电平控制技术的研究重点是高度数字化,计算简单化,在此基础上减少电流纹波和谐波分量。
展望:多电平变换器的主要目的之一是为了采用低耐压器件输出高压,通过对多电平电路拓扑结构和控制技术的系统化研究,我们可以看出各种多电平变换器拓扑结构的提出都是向着高性能,高电压,低成本的方向发展的,因为只有这样才能够使得大容量多电平变换器变得更加实用。从控制自由度组合的思想出发,充分利用多电平变换器具有多个控制自由度的特点,结合多电平变换器具体的电路拓扑,将多个控制自由度进行组合,对一个或多个性能指标进行优化,使多电平变换器的PWM控制方法趋于实用化。与此同时,新型大功率电力电子器件技术的发展也将为PWM多电平的发展提供基础和源泉。随着PWM多电平电路拓扑结构和控制技术的不断改进以及新型电力电子器件的不断涌现,必将促使高压大功率实用化。
4、检索心得体会
课题的提出:随着时代的发展,高电压大功率的应用领域越来越广。自20世纪90年代以来,依托电力电子技术的飞速发展,大容量多电平变换器得到广泛应用并日趋高性能化。实现大容量变换的途径有高电压、大电流,在际应用中以高电压大容量更为典型,而其中多电平变换技术则是实现高电压大容量的关键,多电平PWM控制技术一直是多电平变换器研究的核心内容之一。
课题的研究:确定课题后运用所学的检索能力确定检索词,去相关的数据库查阅资料,并结合本专业的相关书籍进行研究。
检索心得:检索中遇到的最大问题就是对现有的专业数据库和专业情报机构不了解,对于检索词汇的确定不清晰,这与专业知识储备也有很大关系;其次就是对各种检索限制条件的把握模糊,经常检不到,总而言之就是不能快速确定恰当的检索词和限制条件,在以后的学习研究工作中要不断锻炼。
这次检索不仅锻炼了我搜索信息的能力,而且我还掌握了现代信息检索的几种基本方法,如:图书馆的使用,互连网的使用等等。在现今的信息时代,各种信息飞速增长;要想在种类繁多、浩如烟海的资料库里找到想要的信息,我们必须掌握科学的方法和手段。否则,不仅事倍功半,而且还有可能迷失在浩瀚的“信息海洋”里。