两级式中点可调三电平逆变器的研究
能源是人类生活的物质基础，传统的不可再生能源已经不能满足人类社会对能源的需求。新能源的开发和利用成为了解决能源问题的关键，在众多新能源中，太阳能以其清洁、可再生等优点受到世界各国的重视。逆变器是光伏发电系统中电能转换的关键，所以要尽可能的提高逆变器的效率。随着大功率设备的广泛应用，逆变器的控制精度、效率等需要进一步提高。由于两级式光伏逆变器具有可以扩宽直流输入侧电压范围，且控制方法简单、具有良好的系统稳定性和同步性等方面的优势，得到了广泛的应用。本文提出了一种新型两级式中点可调三电平逆变器，给出调制方法并进行仿真分析。 文章首先介绍了逆变技术的研究背景和发展现状，着重分析了三种基本三电平逆变器的工作原理和优缺点，对一种NPC逆变器衍生的T型三电平逆变器进行分析，并将其应用在新的电路中。 然后，针对普通两级式逆变器升压电路开关损耗大，没有合理的利用前级和后级之间的联系，仅使用后级调节中点电压平衡等问题，提出了一种新型两级式中点可调三电平逆变器，并详细分析了电路的拓扑结构和中点电压可调的工作原理。以二极管钳位式三电平逆变器为例，分析了载波层叠法、开关频率优化PWM法、消除特定谐波PWM法及空间矢量PWM法等几种常用多电平PWM调制方法的工作原理和适用范围，采用1/4三次谐波注入和对称平顶波PWM法作为后级的调制方法，分析和比较了两种方法下逆变器输出电压的谐波畸变率。 在MATLAB中SIMULINK环境下建立了电路系统的仿真模型，仿真结果证明了新型电路的可行性和先进性。在理论和仿真的基础上，以型号为STM32F103VBT6的ARM芯片作为核心处理器设计了新型的两级式中点可调的三电平逆变器的硬件电路，并对硬件系统进行了详细的介绍。 最后，对全文所做的工作进行了总结和展望。
多电平逆变器;中点可调;调制策略;仿真模型
郑州大学
硕士
测试计量技术及仪器
张宇翔
2016
中文
TM464
70
2016-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）