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《浙江大学》 2005年
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载波相移级联H桥型多电平变流器及其在有源电力滤波器中的应用研究

李建林  
【摘要】:随着大功率自关断器件和智能高速微控制芯片的不断发展,大功率电力电子变流装置受到了越来越深入的研究,在大容量电机驱动、交直流电力传输等场合的应用范围也越来越广泛了。在大功率电力电子变流装置的实现上,一个重要的问题就是大功率器件的工作频率较低,无法应用PWM技术等优秀的调制技术。载波相移正弦波脉宽调制技术(Carrier phase-shifted SPWM,以下简称CPS-SPWM)是为了解决该问题而提出的新技术。本文对CPS-SPWM技术在级联H桥型多电平变流器上的实现方法,以及该技术在有源电力滤波器的应用做了一些研究工作。 CPS-SPWM技术是多重化技术和SPWM技术的有机结合。该技术能够在较低的器件开关频率下实现较高等效开关频率的效果,通过低次谐波的相互抵消提高等效开关频率而不是简单地将谐波向高次推移,因而具有良好的谐波特性。 具有独立电源的级联H桥多电平变流器具有每个H桥单元结构相同、所用元件数少、易于实现电路的模块化设计和封装等一系列优点,因而在无功补偿和有源电力滤波器等领域有广泛的应用前景。本文提出了基于CPS-SPWM技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS-SPWM技术与级联H型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。 在并联有源电力滤波器系统中,由于直流侧不需要提供有功功率,级联型多电平变流器的优势可以得到充分的发挥;而载波相移PWM技术良好的谐波传输特性也可以得到良好的利用。因此,本文将二者结合起来,提出了基于载波相移PWM技术的级联型多电平变流器并联APF系统的电路拓扑结构,并在谐波及无功检测、交直流控制策略和系统参数设计等方面进行了系统的分析,在此基础上进行了仿真研究。仿真表明此系统动态响应速度快、补偿性能良好,从而验证了理论分析的正确性和实验系统的可行性。 本文提出了一种利用TMS320LF2407DSP来实现不对称规则采样法的方法,与常规的平均对称规则采样法相比,数据量只增加了一倍,变流器输出波形的谐波含量却能大大减小。并将不对称规则采样法和载波相移技术有机得结合在一起,在单相级联H桥五电平变流器上进行了实验验证。实验结果表明:所得到的实验波形与自然采样法所得仿真波形的谐波特性很相近。 多电平变流器的开关器件数目远大于常规的桥式PWM变流器,而常用的微控制芯片难以提供足够的PWM触发脉冲。适用于多电平变流器的多路PWM发
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TM461;TN713

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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1 记者 张国宪 通讯员 张美松;“移花接木”创收1600万元[N];人民邮电;2009年
2 本报记者  凌维 通讯员  秦明军;行家解码用电系统 优化运行有新说[N];中国工业报;2006年
3 吴健勃 记者 李丽云;辰能风投注资节能环保产业[N];科技日报;2007年
4 范丽敏夏露;节能减排成为煤炭装备展亮点[N];市场报;2008年
5 吴名;我国电力电子技术现状和产业趋势[N];中国电力报;2002年
6 霍利民 石新春;电力系统电子技术和谐波治理[N];中国电力报;2003年
7 蔚红旗 郭彩霞;电力电子行业新兴技术“牛”势显现[N];中国工业报;2005年
8 赵艳秋;英特尔和ST联合开发手机用NOR系统规范[N];中国电子报;2005年
9 郝云;高压变频器在吸风机上的应用[N];中国电力报;2005年
10 刘滨;电力电子技术与谐波处理[N];中国电子报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李建林;载波相移级联H桥型多电平变流器及其在有源电力滤波器中的应用研究[D];浙江大学;2005年
2 童立青;串联混合有源电力滤波器新型控制技术研究[D];浙江大学;2009年
3 谢冰若;新型串联混合型有源电力滤波器及相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
4 刘昊;非正交坐标系SVPWM理论分析与混合型APF应用研究[D];华北电力大学(北京);2005年
5 丁凯;混合多电平逆变器拓扑及其市制方法研究[D];华中科技大学;2004年
6 周雒维;有源电力滤波器谐波电流检测和控制新方法的研究[D];重庆大学;2001年
7 颜文旭;有源电力滤波器的T-S建模及控制研究[D];江南大学;2011年
8 曾繁鹏;多电平有源电力滤波器拓扑结构及控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 袁立强;基于IGCT的多电平变换器若干关键问题研究[D];清华大学;2004年
10 陈仲;并联有源电力滤波器实用关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘兆燊;载波相移级联型多电平变流器及其在APF中的应用[D];浙江大学;2005年
2 刘丽丽;新型并联混合有源电力滤波器的电气参数优化设计[D];兰州交通大学;2010年
3 许俊云;有源电力滤波器中的若干谐波电流检测方法研究[D];武汉理工大学;2005年
4 刘卫民;并联混合型有源电力滤波器的研究[D];郑州大学;2010年
5 孙标广;并联型有源电力滤波器的设计与研究[D];河南理工大学;2010年
6 刘卫民;并联混合型有源电力滤波器的研究[D];郑州大学;2010年
7 李跃飞;一种混合型有源电力滤波器的仿真研究[D];西安科技大学;2010年
8 韩立圣;基于神经网络控制的有源电力滤波器研究[D];江南大学;2011年
9 王江波;并联型三相三线制有源电力滤波器控制系统的研究[D];大连理工大学;2010年
10 王璐;基于DSP的有源电力滤波器研究[D];西南交通大学;2003年
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