基于多段式零序电压逼近的HANPC多电平变换器优化控制方法

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多电平变换器具有器件承受开关应力小、低dv/dt及输出谐波性能好等优点,广泛应用于高压变频调速、新能源发电及电力系统等中高压大容量电能变换场合。本文针对一种新型混合有源中点箝位型(Hybrid Active Neutral Point Clamped,HANPC)多电平变换器存在零序电压求解误差较大,造成相电压电平跳变频繁及上下母线电容纹波过大的问题,提出一种多段式零序电压逼近的优化控制方法。本文首先探讨了不同开关状态及相电流对不同位置电容电压的耦合影响,给出了悬浮电容及中点母线电容均压控制方法;在此基础上,将零序电压求解问题转换为优化问题,同时考虑线性调制范围的约束,避免过调制及减少相电压跳变的情况。通过仿真及实验表明,本文所提方法适用于不同负荷及不同调制比,可以平滑电压参考信号并减少电平跳变的情况,进一步减少了上下母线电容电压的波动幅值,为其在中高压场合的应用提供了参考。
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