多電平直流環(huán)節(jié)逆變器新型拓?fù)渑c調(diào)制方法研究.pdf

1、多電平直流環(huán)節(jié)(Multilevel DC-Link,MLDCL)逆變器由于輸出波形質(zhì)量高、功率器件較少、開關(guān)頻率低、便于模塊化和控制靈活等優(yōu)點(diǎn),已成為多電平變換器領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),越來越被廣泛應(yīng)用于新能源發(fā)電和電機(jī)驅(qū)動(dòng)。但現(xiàn)有MLDCL逆變器仍存在電路拓?fù)浼翱刂茝?fù)雜、直流變換單元難于升壓等的不足,影響到系統(tǒng)的性能。
　　本文主要對(duì)MLDCL逆變器電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,分析了MLDCL逆變器電路結(jié)構(gòu)優(yōu)化、電能變換效率與波形質(zhì)量控制技

2、術(shù)。主要研究成果與創(chuàng)新點(diǎn)有:
　　探討了MLDCL逆變器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的拓展方法,設(shè)計(jì)了一類混合型MLDCL逆變電路結(jié)構(gòu),具有輸出波形質(zhì)量高、器件相對(duì)較少的優(yōu)勢(shì)。
　　分析了Newton-Raphson方法求解MLDCL逆變器SHEPWM非線性超越方程組存在計(jì)算難度大的根本原因,設(shè)計(jì)了方程組求解時(shí)初始值選取的方法和收斂范圍更寬的基于Newton下山法的SHEPWM方程組計(jì)算方法。針對(duì)Newton下山法存在矩陣奇異或病態(tài)的情形

3、,提出了可強(qiáng)迫矩陣正定的改進(jìn)型Levenberg-Marquardt迭代計(jì)算SHEPWM方程組的方法。設(shè)計(jì)了基于PSO算法的SHEPWM方程組求解方法,克服了數(shù)值法求解SHEPWM方程組時(shí)矩陣求逆和初值選取困難。
　　針對(duì)MLDCL逆變器各直流變換單元輸出功率不相等的不足,設(shè)計(jì)了基于功率均衡的SHEPWM方法。該方法通過調(diào)整各直流變換單元的控制角,得到并求解新的SHEPWM方程組,在二分之一個(gè)相電壓周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了寬調(diào)制度范圍的功率均