比较研究(THD的不对称级联h桥多电平逆变器在不同的水平

M.S.Sivagamasundari¹,Dr.P。梅尔巴玛丽²

助理教授,EEE, V V工程学院,Tisaiyanvilai Tirunelveli、印度¹
本金,EEE, V V工程学院,Tisaiyanvilai Tirunelveli、印度²

文摘

级联h桥多电平逆变器拓扑和建造是一种很有前途的合成所需的交流电压从几个层次的直流电压与更好的谐波频谱,适用于高压和大功率应用。一个小的总谐波失真是这些逆变器最重要的特点。本文比较了总谐波失真在5、7、9和11个水平的不对称级联h桥多电平逆变器采用多载波脉冲宽度调制控制技术。采用多载波脉冲宽度调制控制技术在发射电路提供一个可接受的控制逆变器的输出电压。因此我们可以实现系统的提高效率。分析,使用MATLAB / SIMULINK仿真。模拟输出显示了非常有利的结果。

关键字

多电平逆变器级联h桥逆变器,总谐波失真、多载波脉冲宽度调制

介绍

多电平逆变器的重要性增加了自去年几十年。这些新类型的逆变器适用于高电压和高功率应用由于其综合能力和更好的谐波频谱和波形THD较小。许多介绍了拓扑和广泛研究了效用的非常规来源和驱动应用程序。在这些拓扑结构,介绍了多电平级联逆变器在静态无功补偿和驱动系统[1]。

多电平逆变器(多层互连)是一种很有前途的逆变器拓扑结构对高电压和高功率应用程序。这个逆变器综合几个不同级别的直流电压产生了交流输出方法纯正弦波形。它具有像高功率波形质量,降低设备的电压等级,降低谐波失真,降低开关频率和开关损失,提高效率,减少dv / dt压力等。它给的可能性与低速半导体与两级逆变器相比。[2]-[4]大量介绍了多层互连拓扑和调制技术。但最流行的多层互连拓扑是二极管钳位,飞行电容器和级联多电平逆变器(CMLI)。[5]

在本文中,我们使用的是CMLI处,由一系列的h桥逆变器和直流源命名为不对称级联型多电平逆变器(ACMLI)和这些逆变器更模块化,结构简单。调制技术来控制逆变器有很多,如选择谐波消除、空间矢量PWM (SVPWM)和舰载PWM (CBPWM),对称的步骤控制、优化角度控制技术。[6]采用多载波脉冲宽度调制控制技术在发射电路提供一个可接受的控制逆变器的输出电压

不对称级联h桥逆变器

这种方法消除了过度大量笨重的传统多级逆变器要求的变形金刚,二极管夹多级逆变器所需的钳位二极管和飞行所需的庞大的电容器电容多级逆变器。图1显示了级联h桥多电平逆变器的直流源。

该方法由一系列连接多个H桥逆变器。每个h桥逆变器都有相同的配置作为一个典型的单相全桥逆变器。这种方法介绍了使用独立直流源产生的想法一个几乎是正弦交流电压波形。每个H桥逆变器连接到自己的直流源。通过级联h桥逆变器的输出电压,产生一个加强电压波形。如果H-bridges的数量是N,电压输出是通过总结桥梁如方程所示的输出电压。如果ACMLI N没有。H-Bridges,输出电压可以表示为;签证官(t) = Vo1 (t) +最大(t) + .....+签证官N (t) (1), Vo1 (t)最大(t) ..... Vo N (t) are the output of individual H-bridge. In ACMLI DC voltage with ratio binary and ternary are the most popular. In binary progression within H-Bridge inverters , the DC voltages having ratio 1: 2: 4: 8. . : 2N and the maximum voltage output would be (2N-1) V dc and the voltage levels will be (2N+1-1). While in the ternary progression the amplitude of DC voltages having ratio 1: 3: 9: 27. . : 3N and the maximum output voltage reaches to ((3N- 1)/2) V dc and the voltage levels will be(3N) .[7]

为减少谐波PWM

几个多电平逆变器的调制策略也已经被开发出来。最常用的是多载波PWM技术。多载波PWM的原理是基于一个比较与三角载波波形正弦参考波形。m - 1要求运营商产生m水平。运营商在连续乐队在参考零。它们有相同的振幅Ac和频率相同的俱乐部。正弦参考波形频率fr和Ar的峰间价值参考波形。在每一个瞬间,比较的结果是1,如果三角载波大于参考信号和0。调制器的输出是不同的和比较代表的电压水平。战略因此表现为以下两个参数称为调幅马指数和频率调制指数mf。[8]

仿真结果

在这篇文章中,发达与MATLAB / SIMULINK仿真模型。不对称11级逆变器的仿真软件模型和分析如图2和图3所示。不对称的九级逆变器的仿真软件模型和分析如图4和图5所示。不对称的7级逆变器的仿真软件模型和分析如图6和图7所示。不对称的5级逆变器的仿真软件模型和分析如图9所示,8。光伏电池的电路需要独立的直流源。

表我显示了近似的比较不同程度的不对称级联h桥逆变器的性能。

结论

在目前的工作,不对称级联h桥逆变器在不同的性能水平与光伏电池作为输入源,利用多载波pwm技术分析了MATLAB / Simulink的仿真分析,随着数量的水平增加,THD小价值内容的方法。还它使用最少数量的设备生产高电压水平。因此,未来的工作可能会专注于实现逆变器的闭环控制来实现更好的性能。

表乍一看

表1

数据乍一看


图1	图2	图3	图4	图5

图6	图7	图8	图9

引用

Agelidis。B和加莱。米,“多级转换器为单相电网连接光伏systems-an概述,“在Proc。IEEE ISIE, 1998卷。1。
Bhagwat P。M, Stefanovic v R,“广义多电平PWM逆变器的结构”IEEE工业应用,Vol.1.1983
利昂·m·托尔博特,方舟子z Peng“多级转换器对于大型电动驱动器,应用IEEE电力电子会议,1998年2月15日- 19日,阿纳海姆,加利福尼亚州,530 - 536页。
达瓦帕特尔Himanshu N。Chaudhari, Dr.Hina Chandwani, Mr.Anand Damle”,分析和仿真使用优化角不对称型多电平逆变器控制技术”,国际先进的电气和电子工程,杂志卷。1、问题3、2012年,pp78 - 82。
Penugonda诉诉n·m·库马尔p . m .基肖尔,r·k·Nema 2013年“模拟级联h桥多电平逆变器光伏应用“ChemTech研究的国际期刊,卷。5、2,页918 - 924。
Jose Rodriguez Jin-Sheng赖和方郑多电平逆变器拓扑结构的调查,控制应用程序,”IEEE工业电子、Vol.49, 4号,第738 - 724页,2002年8月。
胡安·迪克森,率先取得领先哈维尔Pereda”不对称的多电平逆变器只使用一个直流供电牵引驱动”IEEE车辆技术,卷59岁,2010年10月8号。
R。Seyezhai和文学士Mathur, 2008,“谐波评估多载波PWM逆变器级联多水平的技术”,在Proc。2日国际授予ence电气工程及其应用,阿尔及利亚,ICEEA 2008, 20日至21日,页。3 - 8。