多電平注入式電流源型變換器的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文研究了一種新型五電平諧波注入式電流源型變換器(Five-level Current Reinjection-Current Source Converter，F(xiàn)LR-CSC)。該新型FLR-CSC拓撲是在傳統(tǒng)十二脈波整流電路的直流側(cè)增加一組注入電路，通過對注入開關(guān)的規(guī)律控制，將直流側(cè)的電流調(diào)制成特定形狀和波次，從而在網(wǎng)側(cè)合成呈48電平波動的交流電流。與傳統(tǒng)電流源型變換器相比，新型FLR-CSC具有下列優(yōu)點:
　　(1)通過諧波

2、注入技術(shù)大幅削減了網(wǎng)側(cè)電流的諧波含量，可以減少大功率應(yīng)用場合濾波裝置的使用數(shù)量，使得整個系統(tǒng)的體積減小，成本降低。
　　(2)該新型拓撲由于直流側(cè)注入電路的引入，可以周期性的為主橋開關(guān)提供零電流的通斷區(qū)間，為主橋開關(guān)實現(xiàn)ZCS提供了條件，從而可以減小拓撲的功率損耗，提升功率等級。
　　(3)在阻感負載條件下，傳統(tǒng)的十二脈波晶閘管整流電路只能運行在0°≤α≤90°的工況。注入電路與兩組主橋配合工作可以拓寬FLR-CSC的工作區(qū)

3、域，使其可以運行在-90°≤α≤90°區(qū)間，拓展了系統(tǒng)的應(yīng)用場合。
　　本文主要完成以下工作:
　　(1)介紹了新型FLR-CSC的拓撲結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)了注入電流的數(shù)學(xué)表達式，為設(shè)計拓撲各開關(guān)的控制脈沖提供理論基礎(chǔ)。研究了主橋開關(guān)與注入橋開關(guān)的控制方式，總結(jié)了注入開關(guān)的調(diào)制原則，基于MATLAB/Simulink平臺對FLR-CSC的運行進行仿真，驗證了直流紋波注入技術(shù)原理的正確性。
　　(2)注入電路的工作特性直接影響著F

4、LR-CSC的運行效果，本文對三種不同注入開關(guān)觸發(fā)脈沖作用下的系統(tǒng)進行了仿真，總結(jié)、分析了仿真結(jié)果的異同，提出了可應(yīng)用于工程實踐的注入脈沖的篩選原則。分析了-90°≤α≤0°區(qū)間內(nèi)FLR-CSC的運行原理，以此為基礎(chǔ)，研究了一種FLR-CSC串聯(lián)拓撲的功率解耦方案，為該新型拓撲的進一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)，通過仿真驗證了FLR-CSC的第四象限運行及單功率因數(shù)運行方案的可行性。FLR-CSC拓撲易于拓展至更高電平，對比了不同注入電平數(shù)對系統(tǒng)諧波