大功率应用场合电流型多电平PWM变流技术的关键问题研究

电流型多电平PWM变流器是一种先进的新型高功率因数变流技术，在提高变流器功率处理能力的同时，通过采用合理的控制策略可以提供很好的交流侧电流谐波特性，使网侧工作在单位功率因数模式，有效减少电网的谐波污染，因而可以应用在多种大功率变流场合。而提高变流器效率、控制各分流电感电流达到均衡以及控制变流器直流侧电压/电流和网侧功率因数是电流型多电平PWM变流器得以在工业中应用有待解决的关键问题。本项目将开展对这些关键问题的相关研究工作，主要包括：研究并提出电流型多电平变流器的新型、高效PWM调制技术；研究分流电感参数的优化设计理论，揭示电感电流的平衡机理，提出一种通用的电感电流均衡控制方法；研究在电网电压不平衡、负载突变等情况下，电流型多电平PWM变流器的综合控制技术。前期研究工作不仅获得了创新性成果，也表明对电流型多电平PWM变流技术关键问题的研究工作是必要的、可行的，具有重要的理论意义和应用前景。

电流型多电平PWM 变流器是一种先进的新型高功率因数变流技术，在提高变流器功率处理能力的同时，通过采用合理的控制策略可以提供很好的交流侧电流谐波特性，使网侧工作在单位功率因数模式，有效减少电网的谐波污染，因而可以应用在多种大功率变流场合。本项目围绕电流型多电平 PWM 变流器的一些关键问题，主要包括效率的提高、分流电感的均流控制以及交流侧电流综合控制技术等，开展了较深入的研究，并取得了较丰富、较理想的研究成果：1）以提高三相电流型变流器效率为目标，研究了该变流器的PWM开关机理，提出了一种新型、高效的SPWM调制技术。2）以提高三相电流型变流器系统效率并优化其开关过程为目标，提出了一种新型的软换流SPWM技术。3）以分流电感参数的优化设计为目标，提出了直流侧分流电感参数的优化设计理论依据。4）揭示了直流侧电感电流的平衡机理，提出了一种通用的分流电感电流的均衡控制方法。5）针对电网电压不平衡以及负载突变等情况，提出了增加电网电压前馈和负载电流前馈环节的网侧电流综合控制策略。6）针对交流侧LC滤波器的谐振问题，提出了一族能有效抑制该谐振的有源阻尼方法。