新型并联交错型多电平变换器的桥臂统一脉宽调制策略

并联交错型变换器(parallel interleaved multilevel converter,PIMC)是在多变换器并联结构基础上发展而来的新型大功率变换拓扑。目前,PIMC通常采用耦合式桥臂电感以便于均衡各桥臂电流,对电感设计的要求高且扩展性较差,因此考虑采用分立式桥臂电感,但现有调制策略存在难以均衡桥臂电流、算法实现较为复杂等问题。针对这些问题,推导PIMC各桥臂输出电流变化量与桥臂开关函数的动态表达式,进而从保证电流动态平衡的角度出发,提出易于实现的桥臂输出电流排序均衡方法,并结合其实现方式设计了桥臂统一脉宽调制策略。该策略能够有效控制PIMC各桥臂输出电流均衡,在占用较少控制器资源的情况下获得良好的输出谐波特性,易于向任意电平数扩展。最后,基于大功率MATLAB/Simulink仿真及小功率平台实验结果,详细分析了PIMC的内、外部特性,验证所提调制策略的正确性和有效性。

基于PIMC-STATCOM的低压配电网电能质量治理

针对煤矿电网中存在的功率因数低和电流谐波含量高的问题,提出一种基于综合补偿控制的静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM),其在满足无功补偿要求的同时,能在一定程度上降低电流谐波。此外,针对传统两电平STATCOM不适用于低压大功率场合,提出采用并联交错多电平变换器(parallel interleaved multilevel converter,PIMC)拓扑结构的STATCOM,该方案能在低压条件下输出大电流,且相比于将多台STATCOM直接并联,其控制更方便、输出特性更好。通过仿真与实验,验证了该方案的有效性和合理性。