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多电平变流器在风电并网的中高压大功率场合得到了广泛的研究和应用。以二极管中点箝位型三电平变流器为研究对象进行分析,其直流侧中点电位不平衡问题是该变流器的致命弱点,影响着变流器的可靠性。在此提出了一种解决三电平变流器中点电位平衡的硬件电路,与其他解决中点电位平衡的硬件电路相比,该电路不仅能使中点电位达到平衡,而且减少了电路中的器件,使电路的复杂程度降低,运行成本降低。最后用MATLAB/ SIMULINK仿真软件对该方案进行了仿真分析,仿真结果表明中点电位达到了平衡,从而验证了该方案的正确性。
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第
2
期
电
源学
报
2014
年
3
月
Joumal
of
Power
Supply
DOI:
10. 13234/j.i
ssn.2095-2850.2014.2.56
中图分类号
:TM46
文献标志码
:A
二极管中点籍位型三电平变流器改进设计
董唯光,梁金平
(兰州
l
交通大学自动亿与电气工程学院,兰州
730070)
No.2
Mar.2014
摘要:多电平变
i
j,L器在风电并网的中高压大功率场合得到了广泛的研究和应用
o
以二极管中点籍位型三电乎变
流器为研究对象进行分析,其直流侧中点电位不平衡问题是该交流器的致命~~点,影响着交流器的可靠性。在此提
出了一种解决三电平交流器中点也位平衡的硬件电路,与其他解决中点电位平衡的硬件电路相比,该电路不仅能使
中点电位达到平衡,而且减少了电路中的器件,使电路的复杂程度降低,运行成本降低
o
最后用
MATLAB/
SIMULINK
仿真软件对该方案进行了仿真分析,仿真结果表明中点也位达到了平衡,从而验证了该方案的正确性。
关键词:风力发电;并网变流器;中点籍位;中点电位平衡
Design
and
Improved of Diode Neutral Point Clamped
Three-Ievel Converter
DONG
Wei-guang
,
LIANG
Jin-ping
(College of Automation and Electric
aI
Engineering,
La
nzhou Jiaotong University,
La
nzhou Gansu 730000, China)
Abstract:
Multi-level
converters in the mid and
high-voltage
wind
power
grid applications
has
been
widely studied
and
applied. Based
on
the diode neutral
point
clamped three
-level
converter
as
the research object, the neutral point
potential imbalance in dc side was the fatal weakness
of
the converter, which could affect the reliability
of
three
-level
converte
r.
A hardware circuit to solve the problem
of
neutral point potential balance in the
three-level
converter
was
presented. Compared to other solutions to the neutral point potential balancing hardware circuit, this circuit does
not
only
make the neutral
point
potential balance,
but
also reduce the circuit device. Therfore it can reduce the circuit complexity
and the operating costs. Finally
, the simulation analysis
of
the program using MATLAB /
SIMULINK
simulation
so
丘
ware
indicates that the neutral point potential could achieve balance, so the correctness
of
the
progr
缸丑
was
verified.
Key
words:
wind
power;
伊
d
converter; neutral point clamped; neutral
point
potential balance
引言
二极管中点籍位型三电平变流器是最近研究
的一个热点,它通过籍位方式将低压的功率开关器
件联结在一起。籍位,即指通过籍位二极管,把功率
开关器件关断时的两端电压限制在一定范围内。该
收稿日期
:2013-11-30
基金项目:甘肃省科技支撑基金资助项目
(1204GKCA038)
;甘肃省财
政厅基本科研业务费。
13063)
Project Supported
by
Gansu
Provincial Science
and
Technology
Support
Pr
句
ect
of
China
(1204GKCA038);
Fundamental Research Funds
for
U-
niversities
by
Gansu
Provincial Department
of
Finance
(213063)
变流器相对于传统的两电平电压型变流器有明显
的优势,首先,有两倍的正向阻断电压能力,能减少
交流侧的电流和电压谐波;其次,降低了开关频率,
使系统损耗减小,将低压功率开关器件应用到高压
变流器中。在中压、大功率电力系统中有非常广泛
的应用[月。但该变流器存在致命弱点,即中点电位不
平衡,这样会在变流器的交流侧产生低次谐波,同
时使每个功率开关器件承受的电压增大,系统的可
靠性降低。因此,维持直流电容电压的平衡,是保证
三电平变流器良好运行的关键问题。
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