多电平变换器简化虚拟矢量PWM及应用 |
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引用本文: | 李永东,Qamar Attique M,房展超,王奎,周培毅.多电平变换器简化虚拟矢量PWM及应用[J].中国电机工程学报,2022(14):5221-5233. |
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作者姓名: | 李永东 Qamar Attique M 房展超 王奎 周培毅 |
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作者单位: | 电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系) |
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基金项目: | 北京市自然科学基金(面上项目)(3212029)~~; |
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摘 要: | 二极管钳位型变换器存在着直流母线电容电压不平衡的问题,对于多电平(>3)拓扑,传统空间矢量PWM在单位功率因数且调制比高于0.55时无法实现中点电压平衡,已有的虚拟矢量PWM随着电平数的增多计算负担急剧增加。针对这一问题,该文提出一种简化虚拟矢量PWM算法,通过组合2个或多个相邻的开关状态来定义新的虚拟开关状态,使得每个虚拟开关状态下流过所有中性点的电流相等,从而保证理想稳态条件下中点电压的自平衡。另外,简化虚拟PWM将任意电平的空间矢量图转换为三电平空间矢量图,简化了子扇区的辨识和占空比的计算。对五电平二极管钳位型变换器的仿真和实验结果表明,简化虚拟矢量PWM可以在全调制比和全功率因数范围内实现直流母线中点电压平衡,验证了该算法的有效性。
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关 键 词: | 电容电压平衡 平均中点电流 传统空间矢量PWM 简化虚拟矢量PWM 二极管钳位多电平变换器 |
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