基于開(kāi)繞組拓?fù)潆p變流器控制策略研究.pdf

1、本文以雙變流器串聯(lián)的開(kāi)繞組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為對(duì)象，針對(duì)其不同拓?fù)湫问胶筒煌瑧?yīng)用條件下的控制策略展開(kāi)研究，分別包括共直流母線雙3L-NPC開(kāi)繞組拓?fù)浼蔼?dú)立直流母線的雙3L-NPC開(kāi)繞組拓?fù)涞恼{(diào)制策略，并提出共直流母線拓?fù)滹L(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和雙變流器串聯(lián)光伏系統(tǒng)的應(yīng)用方案。主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)對(duì)共直流母線雙3L-NPC串聯(lián)開(kāi)繞組拓?fù)?，提出基于零序注入SPWM的共模電壓差抑制方法并實(shí)現(xiàn)中點(diǎn)平衡控制。建立了共直流母線開(kāi)繞組拓?fù)涞臄?shù)學(xué)模型，進(jìn)行

2、了雙三電平零序注入SPWM調(diào)制策略的原理分析。闡述了共直流母線開(kāi)繞組結(jié)構(gòu)系統(tǒng)共模電壓差產(chǎn)生的原理，在此基礎(chǔ)上提出基于零序注入的共模電壓差抑制方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)高頻和低頻共模電壓差的完全抑制。通過(guò)分析冗余矢量對(duì)中點(diǎn)電位偏移的影響，進(jìn)行了無(wú)共模電壓差條件下變流器中點(diǎn)平衡控制。
　　(2)對(duì)獨(dú)立直流母線3L-NPC串聯(lián)開(kāi)繞組拓?fù)?，提出基于單相零序電壓和三相零序電壓?lián)合注入的SPWM調(diào)制方式。分析了獨(dú)立直流母線下雙3L-NPC變流器數(shù)學(xué)模型

3、和矢量構(gòu)成方式，并以單相零序電壓和三相零序電壓為手段，分別實(shí)現(xiàn)最近三矢量為目標(biāo)和損耗最優(yōu)為目標(biāo)的調(diào)制策略。針對(duì)最近三矢量調(diào)制策略，實(shí)現(xiàn)了各自變流器中點(diǎn)電位平衡控制，進(jìn)行了不同調(diào)制度、功率因數(shù)角下中點(diǎn)電位控制能力分析。
　　(3)提出了開(kāi)繞組電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中機(jī)側(cè)變流器控制策略的改進(jìn)。實(shí)現(xiàn)了開(kāi)繞組電機(jī)反電勢(shì)諧波存在條件下對(duì)機(jī)側(cè)零序電流的抑制;分析了反電勢(shì)諧波電壓對(duì)弱磁控制區(qū)域的影響，指出180°無(wú)零序電壓注入方式，可提高弱磁控制電壓

4、環(huán)的指令給定，有利于電機(jī)工作在更高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi);在此基礎(chǔ)上研究了基于變流器效率優(yōu)化的弱磁控制，通過(guò)建立變流器損耗模型，得出變流器損耗最小的弱磁電流指令。通過(guò)討論疊加補(bǔ)償電壓后兩組變流器調(diào)制波的工作范圍，實(shí)現(xiàn)了基于反電勢(shì)諧波下的共直流母線中點(diǎn)電位平衡控制，并進(jìn)行了不同反電勢(shì)諧波的中點(diǎn)電位控制能力分析。
　　(4)提出了雙變流器串聯(lián)光伏并網(wǎng)變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)并完成對(duì)應(yīng)控制策略研究。針對(duì)單直流源雙變流器串聯(lián)的光伏并網(wǎng)變流器結(jié)構(gòu)，進(jìn)行雙兩電平串