基于HPWM调制的级联H桥型多功能串联补偿器的研究

摘要

公用电网欠发达地区的铁路电力电源有时直接利用牵引变电27.5 kV电源,并通过变压器向铁路配电所提供10 kV电源。这样的供电方式存在电压波动大、谐波含量高等严重的电能质量问题,对供电负荷影响巨大。基于此,提出一种基于混合脉宽调制(HPWM)的级联H桥型串联补偿器。该串联补偿拓扑通过采用基波电压控制和谐波电压、电流控制的混合控制策略,同时结合低频和高频优化混合调制方法,在不影响THD的情况下,降低了总开关频率且提高了10 kV侧电能质量。所提拓扑及方法不仅能够实现负载基波和谐波电压的补偿,而且在10 kV侧电压正常或波动时均能够对负载产生的谐波电流进行隔离。同时,基于控制目标对调制信号进行了优化分配,采用HPWM调制在保证较高质量多电平输出波形的同时有利于降低开关损耗。最后,仿真验证了理论分析的正确性。