1、三電平變換器的出現(xiàn),為高壓大功率系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了同時(shí)兼顧大容量和高性能的解決方案。因此三電平技術(shù)已經(jīng)成為電力電子技術(shù)中一個(gè)非?；钴S的研究方向。在三電平結(jié)構(gòu)中,二極管箝位型三電平逆變器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的研究和應(yīng)用。
　　本文對(duì)二極管箝位型三電平逆變器的正弦脈寬調(diào)制策略進(jìn)行了深入研究,同時(shí)建立平均中點(diǎn)電流模型,對(duì)二極管箝位型三電平逆變器中點(diǎn)電壓的波動(dòng)進(jìn)行了分析。本文討論了三電平逆變器中點(diǎn)電壓波動(dòng)產(chǎn)生的原因,為系統(tǒng)直

2、流濾波電容的設(shè)計(jì)和中點(diǎn)電壓控制提供了理論依據(jù)和指導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上,本文分別從載波和調(diào)制波的角度,研究不同調(diào)節(jié)量對(duì)中點(diǎn)電壓的影響。
　　本文以中點(diǎn)電流為基礎(chǔ)深入分析了載波幅值對(duì)中點(diǎn)電壓的影響作用,具體推導(dǎo)出中點(diǎn)電壓與載波幅移的數(shù)學(xué)表達(dá)式,從而在此基礎(chǔ)上提出了基于載波幅移的中點(diǎn)電壓的控制方法。將載波幅值的改變等效到改變調(diào)制波上可以得到同樣的中點(diǎn)電壓波動(dòng)抑制效果,為了簡(jiǎn)化計(jì)算,便于實(shí)現(xiàn),又提出了中點(diǎn)電壓控制的調(diào)制波方法,該方法也為三電平載

3、波與調(diào)制波相互轉(zhuǎn)換提供了新思路。本文研究了載波交疊與中點(diǎn)電壓的關(guān)系,分析了改變載波垂直位置的載波交疊方法對(duì)中點(diǎn)電壓的影響作用,從而在此基礎(chǔ)上得到了基于載波交疊的中點(diǎn)電壓控制方法,為了防止在線性調(diào)制區(qū)出現(xiàn)過(guò)調(diào)制對(duì)系統(tǒng)輸出造成不利影響,提出了基于載波交疊和載波幅移的混合載波交疊方法,該方法可以通過(guò)只改變一組載波的幅值來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)中點(diǎn)電壓波動(dòng)的抑制。在充分研究載波交疊量的基礎(chǔ)上,提出了基于載波交疊的SPWM調(diào)制策略。該調(diào)制策略使交疊區(qū)間對(duì)稱地分布

4、在橫軸兩側(cè),中點(diǎn)電壓不會(huì)發(fā)生偏移,但是可以有效地提高系統(tǒng)(尤其是在調(diào)制比較低時(shí))的輸出波形質(zhì)量。
　　調(diào)制波改變主要有兩種形式,一種是疊加直流分量,一種是疊加諧波分量,本文分析了調(diào)制波改變對(duì)中點(diǎn)電壓的影響。本文證明了疊加直流分量可以使中點(diǎn)電壓發(fā)生偏移,同時(shí)給出了三電平SPWM方法與SVPWM方法區(qū)間的映射關(guān)系。因此疊加直流偏移量的方法也可以引入到三電平SVPWM方法中,在此基礎(chǔ)上提出了基于疊加直流偏移量的中點(diǎn)電壓波動(dòng)的抑制方法。本

5、文進(jìn)一步分析了疊加諧波分量對(duì)中點(diǎn)電壓的影響,當(dāng)注入的是六倍次諧波時(shí),中點(diǎn)電壓會(huì)發(fā)生偏移,偏移的方向可以用注入諧波的相位來(lái)控制,并且給出了中點(diǎn)電壓偏移與注入的諧波幅值的具體關(guān)系。在此基礎(chǔ)上提出了基于六次諧波注入的閉環(huán)中點(diǎn)電壓控制方法。
　　為了對(duì)以上理論研究進(jìn)行驗(yàn)證,搭建了基于DSP+CPLD雙核結(jié)構(gòu)的三電平逆變器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)本文所提出的三電平中點(diǎn)電壓的波動(dòng)特性以及基于載波和基于調(diào)制波的中點(diǎn)電壓控制策略等進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。