基于主电路级联最优pwm开关角在线计算

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1、第45卷第11期电力电子技术Vo1．45。No．112011年11月PowerElectronicsNovemher2011基于主电路级联的最优PWM开关角的在线计算刘辉，毕世华，孟秀云，陈阵(北京理工大学，宇航学院，北京100081)摘要：针对PWM逆变器特定消谐(SHE)技术中开关角求解难度大的问题，利用Maflab曲线拟合技术可在线计算开关角的值。为了满足高压大功率应用领域的需要和实现波形的多重移相叠加，主电路采用级联多电平逆变器。主要研究了三相逆变器开关角初值计算规律和求解方法．给出了三相多电平逆变器消谐PWM模型及求解结果，实现了SHE技术的实时控制。M

2、atlab仿真和DSP实验验证了消谐模型设计的合理性。关键词：逆变器；曲线拟合技术；特定消谐中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000一IOOX(2011)11-0061—03OnlineCalculationofOptimalPWMSwitchingAnglesBasedonCascadedMultilevelInverterLIUHui。BIShi．hua，MENGXiu．yun．CHENZhen(BeijingInstituteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Duetothedificultyo

3、fcalculatingswitchingangles，theValUeSoftheanglesareachievedbyusingthecurvefitingtechnique(CFfI1)andprogramsofMatlab．Cascadedmultilevelinverterisadoptedinthestructureofthemaincircuit．Thisdesigncanimplementthemultiple—phaseshiftingandmeettheneedofusingthehighvoltageandlargepowerequipmen

4、ts．Amethodtoselectedharmonicelimination(SHE)choosinginitialvaluesispresentedinathree—phaseful1．bridgevoltagesourceinverter．ThemodeloftheSHEPWMandtheresultsaregiven．Andtheonlinereal-timecontrolofSHEisrealized．ThesimulationandexperimentalresultsareseparatelydonebyMaflabandDSP．Sotheratio

5、nalityofthedesignisverified．Keywords：inverter；curvefittingtechnique；selectedharmonicelimination1前言最优PWM开关角的计算一般均为离线计算。即用开关点预置的方法进行控制。不利于在线电压随着逆变器的大量应用。其产生的谐波给电调节。而基于主电路级联的最优PWM在线计算网、电器设备、通信网络等带来严重危害，这使消开关角的方法可在较低的开关频率下．利用最优谐逆变器的研究显得越来越重要。同时为满足高PWM进行电压调节。最优PWM是以输出电压的压大功率应用领域的需要．主电路采用级联

6、多电总谐波含量THD最小作为优化目标。理论上对输平逆变器【”．实现波形的多重移相叠加。在相同波出电压的谐波具有最有效的抑制能力．能以较低形失真度水平下。与其他PWM技术相比，SHEPWM的开关频率得到最理想的输出波形。技术具有能使逆变器开关频率降低，可选择性地消除特定低次谐波．减少电流脉动，降低开关损2级联多电平逆变器结构失，节约能源，以及提高电力输出质量等优点【，图1示出三相级联多电平逆变器【。因此对SHE技术的研究具有显著的理论意义和广阔的工程开发前景。最优PWM是逆变器控制的一种常用方案。但由于SHEPWM逆变器的数学模型为非线性超越方程组，一般很难实现在线

7、求解和实时控制，因此定稿日期：2011—05—04作者简介：刘辉(1977一)，女，山东潍坊人，在读博士，研究方向为电力电子技术。第45卷第11期电力电子技术Vo1．45，No．112011年11月PowerElectronicsNovember201l桥逆变器表示。级联多电平逆变器的结构允许每部分取决于模块1，只有当Uo>O．5时，模块2才参个模块分离控制．模块的数量与要求的电压源的与运行。尽管在5电平级联多电平逆变器中需要数量相等。单相级联的电平数NL和模块数的8个功率装置，但这8个装置并不全被利用，此种关系式为：=(ⅣL一1)／2，M即为单相H桥逆变器情况减

8、少了功率装