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电力电子技术的高速发展令电力电子器件获得了响应迅速、功率低等优点,但与此同时给电网带来了大量的谐波。我国正处于伟大复兴的阶段,对绿色、清洁的能源需求也日益升高。有源滤波器因其良好的滤波功能、优秀的动态响应被广泛研究和应用于电网滤波中。其中逆变主电路作为有源滤波器的重要组成部分,因其中的电力电子器件经常处于高温高频的工作状态容易发生故障,及时判断故障位置,并在故障状态下可以容错运行是有重大的研究意义的。
本文在大量的文献基础上,首先确立有源滤波器的研究目的和意义。然后介绍了T型拓扑的有源滤波器的结构和运行原理。针对T型拓扑的有源滤波器采用了SVPWM调制算法,并建立了其在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型。对不同位置的电力电子器件故障前后的运行状态分析,分别介绍了垂直桥臂和水平桥臂的器件故障前后输出电压和电流路径的变化,并以此为依据提出了开路故障判断的依据,并进行了分类,通过Matlab/Simulink仿真验证了其准确性。
针对不同的开路故障类型提出了三种容错控制方案,对于水平桥臂的开路故障提出了通过冗余向量替代的容错方案,垂直桥臂的开路故障提出了降额运行的容错方案。对于垂直桥臂和水平桥臂混合的开路故障提出了三相八开关的新型拓扑容错方案,并对三电平的SVPWM进行了相应的改进。并通过Matlab/Simulink仿真验证和实验平台的实验验证了其准确性。
本文在大量的文献基础上,首先确立有源滤波器的研究目的和意义。然后介绍了T型拓扑的有源滤波器的结构和运行原理。针对T型拓扑的有源滤波器采用了SVPWM调制算法,并建立了其在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型。对不同位置的电力电子器件故障前后的运行状态分析,分别介绍了垂直桥臂和水平桥臂的器件故障前后输出电压和电流路径的变化,并以此为依据提出了开路故障判断的依据,并进行了分类,通过Matlab/Simulink仿真验证了其准确性。
针对不同的开路故障类型提出了三种容错控制方案,对于水平桥臂的开路故障提出了通过冗余向量替代的容错方案,垂直桥臂的开路故障提出了降额运行的容错方案。对于垂直桥臂和水平桥臂混合的开路故障提出了三相八开关的新型拓扑容错方案,并对三电平的SVPWM进行了相应的改进。并通过Matlab/Simulink仿真验证和实验平台的实验验证了其准确性。