您的位置: turnitin查重官网> 工程 >> 电力工程 >模块化多电平逆变器要求

模块化多电平逆变器要求

收藏本文 2024-03-13 点赞:2736 浏览:6586 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:随着全球经济的迅猛增加,人们对电能的需求也越来越大,传统的能源供应已经难以满足人们的需要。化石燃料发电其能源不可再生,核能发电虽然可以提供大量电能,但它还有着着废料处理等诸多不足,在此背景下,风力发电开始出现并得到了进展。风能的并网对传统的输配电系统带来了巨大的能量冲击,为了解决以上不足,基于轻型直流输电方式的风电并网系统成了现在电力系统探讨的探讨热点。传统的轻型直流输电的电压输出多为两电平或三电平,难以满足电网的高压、大功率要求,这就需要开发和选择合适的变换器。由于开关器件所能承受的功率、耐压等级和开关频率之间有着矛盾,探讨学者一般以系统的拓扑结构和制约策略入手对变换器进行探讨,以实现其高电压等级和低损耗。本论文以多电平逆变器的拓扑结构入手,以目前常见多电平逆变器作为探讨对象,对它们的拓扑结构和基本工作方式进行了探讨和总结,介绍了一种具有冗余设计的模块化多电平逆变器拓扑结构,此种结构的逆变器制约策略简单、结构灵活,可以大大减少开关器件所受应力,降低开关损耗,提升系统效率随后浅析了模块化多电平逆变器的通用调制策略,在对其进行浅析和总结后,提出了一种优化的载波移相PWM调制策略,此种策略与本论文中所采取的子模块电压平衡制约相结合运用于模块化多电平逆变器,来消除传统的载波移相PWM调制策略运用在逆变系统所产生的大量谐波,以保证系统稳定的工作。通过对模块化多电平逆变器进行数学建模后,浅析了它的基本工作原理,并通过PSCAD仿真软件搭建了模块化多电平逆变器的模型,进行了相关仿真,重点对其输出电压电平数、预充电对策、载波移相PWM调制算法、电压的平衡制约进行了验证,浅析了模块化多电平逆变器的性能特点。设计了模块化多电平逆变器的主电路,并在此基础上设计了模块化多电平逆变柜的模型。最后浅析了模块化多电平逆变器的损耗特性并进行了相关仿真,得出了IGBT热阻抗曲线,有助于IGBT的选型和逆变柜散热系统的设计。关键词:模块化多电平逆变器论文轻型直流输电论文载波移相论文电压平衡制约论文

    摘要5-6

    Abstract6-14

    1 绪论14-20

    1.1 课题探讨的背景与作用14-15

    1.2 多电平逆变器的进展近况15-16

    1.3 模块化多电平逆变器的进展近况16-18

    1.4 模块化多电平逆变器的运用前景18-19

    1.5 本论文的主要内容19-20

    2 多电平逆变器的拓扑结构浅析20-32

    2.1 两电平逆变器拓扑结构20-21

    2.2 常见的多电平逆变器拓扑结构21-25

    2.2.1 二极管钳位型多电平逆变器21-23

    2.2.2 飞跨电容型多电平逆变器23-24

    2.2.3 级联H型多电平逆变器24-25

    2.2.4 其他拓展的多电平逆变器25

    2.3 模块化多电平逆变器25-29

    2.4 模块化多电平逆变器电平数的选择29

    2.5 本章小结29-32

    3 模块化多电平逆变器数学建模浅析32-52

    3.1 模块化多电平逆变器主电路浅析32-33

    3.2 模块化多电平逆变器工作机制33-37

    3.3 模块化多电平逆变器数学建模37-40

    3.4 模块化多电平逆变器的制约对策40-50

    3.4.1 模块化多电平逆变器的电压平衡制约41-44

    3.4.2 模块化多电平逆变器的通用调制算法44-48

    3.4.3 本系统所采取的优化调制算法48-50

    3.5 本章小结50-52

    4 模块化多电平逆变器的系统仿真52-62

    4.1 三相模块化多电平逆变器的系统仿真52-53

    4.2 模块化多电平逆变器电容预充电53-56

    4.3 载波移相PWM制约仿真56-57

    4.4 模块化多电平逆变器的平衡制约57-58

    4.5 逆变系统的输出特性58-60

    4.6 本章小结60-62

    5 模块化多电平逆变器主电路设计62-70

    5.1 主电路的设计62-65

    5.1.1 系统参数设定62-63

    5.1.2 系统配件选型63-65

    5.2 子模块散热器的设计65-66

    5.3 模块化多电平逆变柜的设计66-69

    5.4 本章小结69-70

    6 模块化多电平逆变器损耗特性探讨70-90

    6.1 模块化多电平逆变器开关器件损耗计算70-77

    6.1.1 开关器件功率损耗的成分70-71

    6.1.2 开关器件的通态损耗71-72

    6.1.3 开关器件的开关损耗72-74

    6.1.4 IGBT的关断损耗74-75

    6.1.5 模块化多电平逆变器的通态损耗计算75-76

    6.1.6 模块化多电平逆变器的开关损耗计算76-77

    6.2 开关器件等效热阻电路77

    6.3 模块化多电平逆变器总损耗及通用损耗仿真计算程序77-87

    6.4 本章小结87-90

    7 结论与展望90-92

    7.1 全文总结90-91

    7.2 本论文需要改善的地方91-92

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号