新型多电平逆变器组合拓扑结构和多电平逆变器的容错技术

摘要

多电平变换器因具有小的输出波形THD值、低的器件电压应力和低的系统EMI等优点而成为高压大功率研究应用的热点.然而,现有的多电平变换器拓扑都存在一定的缺点,使它们在实际应用中存在一定的局限性.并且,随着电平数的增多,电路拓扑和控制的复杂性增加,使变换器系统的可靠性降低.本文的工作,就是基于上述两点,对多电平逆变器的拓扑及利用容错技术提高其可靠性进行了研究.为了解决传统的三类多电平拓扑在实际应用中存在的缺点,本文从多电平变换器中的电压

目录

文摘

英文文摘

资助

第一章绪论

1.1.引言

1.2.多电平逆变器拓扑的研究现状

1.2.1.二极管筘位型多电平逆变器

1.2.2.飞跨电容型多电平逆变器

1.2.3.级联型多电平逆变器

1.2.4.通用型多电平变换器

1.2.5.基于基本单元串-并(并-串)思想的多电平变换器拓扑

1.3.多电平变换器的调制策略

1.4.容错技术及其在多电平变换器中的应用概述

1.4.1.提高多电平变换器可靠性的方法

1.4.2.容错技术概述

1.4.3.多电平变换器的容错实现方法

1.5.本文的主要研究内容和研究成果

参考文献

第二章混合箝位型多电平逆变器拓扑

2.1.现有的混合筘位型拓扑

2.2.新型混合箝位拓扑的结构特点及其工作原理

2.2.1.新型拓扑的结构特点

2.2.2.新型拓扑合成多电平的原理

2.2.3.直流母线电容电压自平衡功能的实现

2.2.4.开关器件和二极管的筘位机理

2.2.5.仿真和实验验证

2.3.多电平变换器拓扑中筘位器件的功能

2.4.本章小结

参考文献

第三章适用于中压场合的组合结构多电平变换器

3.1.由较少器件输出较多电平数的拓扑构成原则

3.2.一类新的组合型多电平变换器拓扑

3.2.1.组合型拓扑的生成方法

3.2.2.组合型拓扑与传统拓扑的比较

3.2.3.组合型拓扑的调制方法

3.2.4.仿真和实验验证

3.3.飞跨电容型拓扑的新型组合策略

3.3.1.全二进制组合策略的浮动电压源多电平逆变器

3.3.2.电容电压新的组合策略

3.3.3.飞跨电容组合型拓扑与新型组合策略的比较

3.4.本章小结

参考文献

第四章多电平逆变器混合开关组合与混合桥臂级联结构

4.1.基于基本单元概念生成级联型拓扑的思想

4.2.基于飞跨电容型全桥单元的混合桥臂级联拓扑

4.2.1.2-H/3-H混合桥臂级联拓扑的结构及工作原理

4.2.2.2-H/3-H混合桥臂级联拓扑的调制方法

4.2.3.仿真和实验验证

4.3.基于单相一三相组合的级联型多电平逆变器拓扑

4.4.基于负载端级联的多电平逆变器拓扑

4.5.本章小结

参考文献

第五章多电平逆变器的容错技术

5.1.多电平逆变器的容错策略

5.2.通用多电平逆变器的容错技术

5.2.1.开关器件故障对电路的影响

5.2.2.通用多电平变换器改进拓扑的正常工作情况

5.2.3.断路情况下容错功能的实现

5.2.4.短路情况下容错功能的实现

5.2.5.多个器件故障时的情况

5.2.6.实验验证

5.3.飞跨电容型拓扑的容错技术研究

5.3.1.飞跨电容型拓扑的容错策略

5.3.2.五电平单臂电路的容错实现

5.4.本章小结

参考文献

第六章总结与展望

6.1.论文工作总结

6.2.今后的工作展望

攻读博士学位期间发表的论文

附录：实验装置

致谢