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分布式光伏发电系统中的载波相移PWM

2015-11-16 15:20:30 点击:506

分布式光伏发电系统中的载波相移PWM技术是基于组合变流器提出的开关调制策略,也可以应用在级联型多电平变流器上。以载波相移SPWM蛛(Carrier Phase-shifted SPWM,CPS- SPWM)为例,其基本思想为N个变流器单元均采用低开关频率的SPWM,并具有相同的频率调制比k、幅度调制比m和共同的正弦调制号,而各变流器单元的三角载波的相位依次差2π(N.k),利目SPWM技中的波形生成方式和多重化技术中的波形叠加结构产生载波相移SPWM波形。

除了SPWM技术以外,载波相移PWM技术还拥以下几种调制策略。
1)  相移式 SHEPWM技术  ( Phase-shifted  Selected  Harmonic  Elimination PWM)。这种控制方式以传统的定次谐波消除法PWM为基础,在开关角计算中加入预置的相移量,将计算得到的不同相移量的开关角分别用于不同的变流器单元,使得叠加得到的交流侧电压、电流达到谐波最优。
2)错时采样SVM技术( Sample Time Staggered SVM,STS-SVM)。组合变流器STS- SVM技术的调制方法,简而言之就是将各变流器单元的采样时间错开。具体地讲,在组合变流器中,Ⅳ个变流器单元在相同频率调制比k、幅度调制比m,下,进行SVM调制。各变流器单元采样时间依次相位差为2,π(N.k)。STS-VM技术与载波相移SPWM技术相比,具有电压利用率高、开关频率小、易于实现数字化等特点。
除此之外,将其他的一些调制策略,如滞环电流控制、单周控制等,应用在波相移PWM技术中,也具有一定的研究前景。


载波相移PWM技术具有以下特点:
1)各变流器单元的开关频率低,可采用特大功率电力电子器件GTO等组成功率变流装置,并降低器件开关损耗。
2)输出谐波小,可大大减小滤波器的体积、尺寸。
3)等效开关频率高,传输频带宽,传输线性好,容易引入一些优秀的控制方法。
4)各变流器单元的电路结构完全相同,易于模块化实现。
5)开关器件的工作负载均衡一致。