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分布式光伏發電系統中的載波相移PWM

2015-11-16 15:20:30 點擊:1991

分布式光伏發電系統中的載波相移PWM技術是基于組合變流器提出的開關調制策略,也可以應用在級聯型多電平變流器上。以載波相移SPWM蛛(Carrier Phase-shifted SPWM,CPS- SPWM)為例,其基本思想為N個變流器單元均采用低開關頻率的SPWM,并具有相同的頻率調制比k、幅度調制比m和共同的正弦調制號,而各變流器單元的三角載波的相位依次差2π(N.k),利目SPWM技中的波形生成方式和多重化技術中的波形疊加結構產生載波相移SPWM波形。

除了SPWM技術以外,載波相移PWM技術還擁以下幾種調制策略。
1)  相移式 SHEPWM技術  ( Phase-shifted  Selected  Harmonic  Elimination PWM)。這種控制方式以傳統的定次諧波消除法PWM為基礎,在開關角計算中加入預置的相移量,將計算得到的不同相移量的開關角分別用于不同的變流器單元,使得疊加得到的交流側電壓、電流達到諧波最優。
2)錯時采樣SVM技術( Sample Time Staggered SVM,STS-SVM)。組合變流器STS- SVM技術的調制方法,簡而言之就是將各變流器單元的采樣時間錯開。具體地講,在組合變流器中,Ⅳ個變流器單元在相同頻率調制比k、幅度調制比m,下,進行SVM調制。各變流器單元采樣時間依次相位差為2,π(N.k)。STS-VM技術與載波相移SPWM技術相比,具有電壓利用率高、開關頻率小、易于實現數字化等特點。
除此之外,將其他的一些調制策略,如滯環電流控制、單周控制等,應用在波相移PWM技術中,也具有一定的研究前景。


載波相移PWM技術具有以下特點:
1)各變流器單元的開關頻率低,可采用特大功率電力電子器件GTO等組成功率變流裝置,并降低器件開關損耗。
2)輸出諧波小,可大大減小濾波器的體積、尺寸。
3)等效開關頻率高,傳輸頻帶寬,傳輸線性好,容易引入一些優秀的控制方法。
4)各變流器單元的電路結構完全相同,易于模塊化實現。
5)開關器件的工作負載均衡一致。

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