基于三電平拓撲的電力電子變壓器研究

為保證三電平PET各環(huán)節(jié)間的電壓平衡，必須對三電平PWM整流器的中點電壓進行控制。設(shè)中點處上電容電壓為udc1，下電容電壓為udc 2，由文獻可知一對小矢量對中點電壓的影響正好相反，定義使udc1增大、udc2減小的為正小矢量，反之為負小矢量。當(dāng)采用變比例因子精確中點電壓控制方法時，定義比例因子：

式中：U為中點電壓偏差期望值。
除上式外，還需將ρ限制在±1以內(nèi)。這里對該方法進行進一步改進，結(jié)合網(wǎng)側(cè)電流方向來先判斷小矢量的正負屬性。

式中：t正為正小矢量的作用時間；t負為負小矢量作用時間；t1為該小矢量原作用時間。
利用此方法，根據(jù)中點電壓偏差實時調(diào)整正負小矢量的作用時間，達到更精確的中點電壓控制，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
3．2 中間隔離級控制
為抑制網(wǎng)側(cè)電源波動及負載突變等對隔離級輸出直流電壓的影響，隔離級控制策略需實現(xiàn)隔離級輸出電壓可控及恒定。考慮到控制方案的簡化，這里設(shè)計了一種電壓單閉環(huán)PI調(diào)節(jié)方法。
在圖1的隔離級框圖中，定義VT1，VT4為超前管，VT2，VT3為滯后管，對開關(guān)管驅(qū)動信號采用移相控制的方法，VT1和VT4，VT2和VT3分別成180°互補導(dǎo)通，VT1，VT4分別超前VT2，VT3一個相位，稱為移相角。在控制方案設(shè)計中通過調(diào)節(jié)移相角的大小即可控制輸出電壓的大小。因此將輸出直流電壓實際值Uo與設(shè)定值之間的偏差通過PI調(diào)節(jié)器，其輸出為移相角，作用到移相PWM控制器上得到4個開關(guān)管的控制脈沖，從而實現(xiàn)對輸出電壓的調(diào)節(jié)。圖3為隔離級的控制原理。