多电平逆变器毕业设计论文
级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究
级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究毕业设计(论文)诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。
本人签名____________导师签名__________年月日华东交通大学毕业设计(论文)任务书学毕业届专XX XXXX XX XXXXX 姓名号别业毕业设计(论文)题级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究目指导教学 XXX XX XXX 职称师历具体要求:随着电气传动技术,尤其是变频调速技术的发展,作为大容量的高压变频调速技术得到了广泛的应用。
目前高压变频器的电路拓扑结构种类较多，相应的开关功率器件容量也越来越大，其主要有以下4种基本的拓扑结构:?H桥级联式(Cascaded H-bridge，CHB);?电容箝位式(Capacitor-Clamped);?二极管箝位式(Diode-Clamped);?飞跨电容嵌位式 (Flying-Capacitors)。
由于CHB逆变器具有很低的谐波失真和dv/dt，而且不需要功率器件间的串联，就可以得到很高的工作电压，它的模块化结构还可以降低生产成本，所以CHB逆变器在高功率大容量变频以及电力系统中的柔性输配电(FACTS)领域都得到了大量的应用。
本课题要求学生了解H桥级联7电平逆变器拓扑及CHB逆变器常用的调制方式:相位移位调制(Phase Shifted Modulation)和电压移位调制(Voltage Shifted Modulation)，在对CHB 逆变器进行深入了解之后，通过Matlab/Simulink/Powersystem仿真软件对三次谐波注入的 CHB逆变器调制方法进行仿真研究，并把这中方法和不采用三次谐波注入的正弦波调制技术进行分析比较，从而得到一些具有一定理论价值的结论。
基于DSP控制的四单元级联式多电平逆变器的系统设计
基于DSP控制的四单元级联式多电平逆变器的系统设计中图分类号：[h085.6] 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）23-0057-02引言近年来基于全控型电力电子器件的pwm变换器正向高压大功率应用领域拓展，多电平功率变换技术是其研究的核心和热点问题本文设计了一套基于dsp控制的四单元级联式多电平逆变器的硬件平台，主要完成以下工作：（1）从构成多电平变换电路的基本逆变功率单元入手，分析级联型多电平功率变换电路工作原理。
（2）完成了四单元级联式多电平逆变器的整体方案及硬件系统设计。
（3）采用tms320f2812的dsp芯片为核心控制器，针对设计的级联式多电平逆变器，采用二重化和载波相pwm控制相合的方法实现了两单元级联逆变器的控制。
一、单元级联型多电平逆变器的工作原理多电平变换电路的基本原理是将几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输出电压，一般来说，电平数越多，其分辨率越高，输出电压波形越逼近正弦波。
级联多电平电压型逆变器是将多个两电平电压型逆变器串联起来，组成一个功率模块，通过向量合成每个变换器的输出电压形成多电平波形。
多电平功率变换装置主要由进行功率变换的主电路以及驱动、控制、保护等电路构成。
本论文设计的四单元级联九电平逆变器，单元主电路采用由mos管构成的单相全桥结构，直流电源由二极管构成的三相不可控整流电路整流后经大容量电容滤波后得到，不可控整流电路的交流输入电源由多绕组移相变压器供给，系统结构如图1.1所示。
每功率单元主要由三相全波不可控整流电路、直流输出滤波电容、h桥逆变电路构成。
二、移相整流变压器通常采用三相不控整流电路整流后经大容量电容滤波作为单元功率电路的直流电源，这种方式存在一定的缺点，由于四单元级联多电平逆变器需要四个独立的直流电源，采用移相变压器构成多相整流电源，既可以满足向多个逆变单元提供电源的目的，同时可以减小输入电流的畸变率，提高输入功率因数，减小整流输出电压的纹波。
基于光伏发电系统的三电平逆变器设计2012
中国矿业大学本科生毕业论文姓名：张云凤学号： 04072002 学院：信息与电气工程学院专业：电气工程与自动化论文题目：基于三电平的光伏发电系统逆变器研究专题：指导教师：徐瑞东职称：讲师2011 年06月徐州中国矿业大学毕业论文任务书学院信息与电气工程学院专业年级电气工程2007-8班学生姓名张云凤任务下达日期：2011年02 月21 日毕业论文日期：2011 年02 月21 日至2011 年06 月15 日毕业论文题目：基于三电平的光伏发电系统逆变器研究毕业论文专题题目：毕业论文主要内容和要求：主要设计内容：（1）了解太阳能和光伏产业的发展前景，深入研究光伏电池的工作原理; （2）学习三电平逆变器的拓扑结构和工作原理以及其控制要求（3）学习传统的SVPWM算法的原理和实现步骤，在三电平逆变器并网控制方式上，采用电压外环与电流内环双闭环控制系统，实现直流侧电压与网侧电流的控制;（4）完成不少于3000字相关外文文献翻译；（5）完成毕业设计。
院长签字：指导教师签字：指导教师评语（①基础理论及基本技能的掌握；②独立解决实际问题的能力；③研究内容的理论依据和技术方法；④取得的主要成果及创新点；⑤工作态度及工作量；⑥总体评价及建议成绩；⑦存在问题；⑧是否同意答辩等）：成绩：指导教师签字：年月日评阅教师评语（①选题的意义；②基础理论及基本技能的掌握；③综合运用所学知识解决实际问题的能力；④工作量的大小；⑤取得的主要成果及创新点；⑥写作的规范程度；⑦总体评价及建议成绩；⑧存在问题；⑨是否同意答辩等）：成绩：评阅教师签字：年月日摘要在将太阳能转化为电能时，三电平逆变器更适合大容量，高电压变频场合，具有开关器件工作在较低频率下可以获得较好的波形，开关损耗相对较低，效率高，电路的电磁干扰小等优点。
本文首先阐述了国内的光伏发电的现状，在对三电平逆变器PWM控制技术研究背景以及目前三电平PWM控制技术的研究现状进行了分析研究的基础上，研究了三电平逆变器的工作原理，详细分析了二极管箝位型三电平逆变器的拓扑结构和控制要求以及三电平逆变器的中点不平衡问题；再次，在控制方法上，本文选用了调制比大、能够优化输出电压波形、母线电压利用率高的SVPWM，研究了传统的SVPWM算法的原理和实现步骤，并建立了仿真模型进行分析，在三电平逆变器并网控制方式上，采用电压外环与电流内环双闭环控制系统，实现了直流侧电压与网侧电流的控制。
(参考资料)多电平(7电平)级联H桥逆变器的控制
多电平级联H桥逆变器的控制***（****大学****）摘要：级联型多电平变频器输出电压谐波含量小，易于实现模块化，适用于高压大功率场合，本文主要针对七电平H桥级联型逆变器的拓扑结构和控制方式的相关问题进行分析与研究。
级联个数不同，对控制方法也有不同的要求。
分别对载波层叠调制和载波移相调制方法进行了相关仿真研究。
验证了两种方法的正确性，同时也对相关量的谐波进行了分析。
关键词：H桥级联；七电平；载波层叠；载波移相1引言随着电气传动技术，尤其是变频调速技术的发展．大容量高压变频调速技术得到了广泛的应用。
目前，高压变频器的电路拓扑结构种类较多，相应的开关功率器件容量也越来越大，其基本拓扑结构有H桥级联式(CHB)、电容箝位式、二极管箝位式、飞跨电容箝位式4种。
由于CHB的谐波失真和dv／dt很低．而且功率器件间无需串联就能得到很高的工作电压．其模块化结构还可以降低生产成本。
因此CHB大量应用在大功率大容量变频以及电力系统中的柔性输配电(FACTS)领域。
介绍了H桥级联七电平逆变器拓扑及CHBI常用的载波移相调制(CPSPWM)和电压移位调制(VSM)方式。
并通过Matlab／Simulink／Powersystem仿真软件对CHB进行了全面的仿真研究。
通过实验验证了理论分析的正确性，表明CHB在高压变频及电力系统柔性输配电(FACTS)等领域极具实用价值。
2七电平级联H桥的拓扑结构图2-1七电平级联H桥型拓扑图2-1是七电平级联型H桥型拓扑结构，每相由3个H桥单元串联。
对于N电平可依此类推。
从图可看出，每相输出电压等于该相3个H桥单元输出电压的叠加，即每相总的电压为：321321321C C C CN B B B BN A A A AN U U U U U U U U U U U U ++=++=++=（2-1）其中313131~~~C C B B A A U U U U U U 、、分别为A、B、C各相H桥单元的输出电压，CN AN U U ~为A、B、C各相相电压。
基于多电平逆变器的低风速风力发电系统变流器设计
基于多电平逆变器的低风速风力发电系统变流器设计随着可再生能源的快速发展，风力发电作为一种清洁、环保的能源形式受到了广泛关注。
然而，由于风力资源的不稳定性和风速变化的不确定性，低风速下的风力发电系统效率较低，因此需要设计合适的变流器来提高其转换效率。
基于多电平逆变器的低风速风力发电系统变流器是一种有效的设计方案。
该设计方案通过增加逆变器的电平，可以实现更高的电压和更低的谐波扭矩，从而提高能量转换效率。
下面将详细介绍该设计方案的基本原理和具体实施步骤。
首先，多电平逆变器的基本原理是通过多个电平的逆变器电路来将直流电转换成交流电。
在低风速条件下，风力发电机输出的电压较低，使用传统的单电平逆变器往往无法提供足够的电压转换效果。
而多电平逆变器可以通过串联多个逆变器电路来增加输出电压，从而有效提高系统的转换效率。
其次，实施该设计方案需要进行以下几个关键步骤。
第一步是逆变器拓扑结构的选择。
在多电平逆变器中，常用的拓扑结构包括基于H桥的全桥逆变器和基于三电平开关的三电平逆变器。
全桥逆变器由四个开关器件和一个桥臂组成，可以实现较高的转换效率和较低的谐波失真。
三电平逆变器由六个开关器件和一个桥臂组成，可以进一步降低谐波扭矩和电压波形畸变。
第二步是逆变器控制策略的设计。
在低风速风力发电系统中，电压和频率的变化较大，因此需要设计合适的控制策略来保证系统的稳定运行。
常用的控制策略有基于电压闭环控制和MPPT（最大功率点跟踪）控制。
电压闭环控制可以实时监测逆变器输出电压，调节开关器件的工作状态来控制电压波形。
MPPT控制可以自动调节风力发电机的转速，使其在最大功率点工作，从而提高系统的转换效率。
第三步是逆变器电路参数的优化。
在设计多电平逆变器的过程中，需要对逆变器电路的参数进行优化。
例如，选择合适的电感和电容值可以减小谐波扭矩和降低电压波形畸变，从而提高系统的转换效率。
此外，还需要考虑逆变器的功率损耗和热管理，选择合适的散热器和冷却系统，以确保逆变器能够长时间稳定工作。
逆变器毕业论文
逆变器毕业论文逆变器毕业论文引言：逆变器是一种将直流电转换为交流电的设备，广泛应用于太阳能发电、风能发电以及电动汽车等领域。
随着可再生能源的快速发展和电动化趋势的加速，逆变器的重要性日益凸显。
本文将探讨逆变器的工作原理、分类、性能指标以及未来发展趋势。
一、逆变器的工作原理逆变器是通过控制开关管的导通和断开来实现直流电向交流电的转换。
当开关管导通时，直流电源的电流通过变压器，经过变压器的变换作用，输出交流电。
当开关管断开时，电流停止流动，输出电压为零。
通过控制开关管的导通和断开，逆变器可以实现交流电的频率和幅值的调节。
二、逆变器的分类根据逆变器的输出波形，可以将逆变器分为两类：正弦波逆变器和方波逆变器。
正弦波逆变器输出的波形接近于纯正弦波，适用于对电流质量要求较高的场合，如家庭用电等。
方波逆变器输出的波形为方波，适用于对电流质量要求相对较低的场合，如工业用电等。
根据逆变器的输出功率，可以将逆变器分为几个不同的级别：小功率逆变器、中功率逆变器和大功率逆变器。
小功率逆变器一般应用于家庭和办公场所，中功率逆变器适用于商业和工业领域，而大功率逆变器则主要用于电网和电力系统。
三、逆变器的性能指标逆变器的性能指标主要包括转换效率、输出波形失真、响应速度和稳定性等。
转换效率是衡量逆变器能量转换效率的重要指标，通常以百分比表示。
高效率的逆变器能够减少能源的浪费，提高系统的整体效能。
输出波形失真是指逆变器输出的交流电波形与理想正弦波之间的差异。
波形失真越小，逆变器输出的电流质量越高。
响应速度是指逆变器对输入信号的响应时间。
快速响应的逆变器能够更好地适应负载变化，提供稳定的电力输出。
稳定性是指逆变器在长时间运行过程中的稳定性能。
稳定性好的逆变器能够保持输出电流的稳定性，减少设备故障和损坏的风险。
四、逆变器的未来发展趋势随着可再生能源的快速发展和电动化趋势的加速，逆变器的需求将持续增长。
未来逆变器的发展趋势主要体现在以下几个方面：1. 高效率：逆变器将更加注重能量转换的效率，采用更先进的功率电子器件和控制算法，以提高能源利用率。
飞跨电容型非对称五电平逆变器运行仿真
5、2013.3.15-2013.4.30将各部分原理联系在一起，形成整体系统，了解其工作原理和功能，并在研究过程中完成论文，得出结论；
为了更好地利用这项技术，许多研究人员提出了一些在拓扑的研究方面的改进：改进的主要方向是减少器件使用数量[18]，并解决电容电压的不平衡等问题。同时为更易于向多电平拓展[19]，也使均压控制策略更容易，飞跨电容型逆变器则获得了更多的关注。飞跨电容型非对称五电平逆变器也成为了国际上的研究热点，其运行特性也让研究者倾力研究。
毕业设计（论文）任务书
题目：飞跨电容型非对称五电平逆变器运行仿真
学生姓名李向阳
学院名称电气与自动化工程学院
专业电气工程及其自动化
学号
指导教师张云
职称讲师
一、原始依据
工作基础：多电平逆变器具有器件电压应力低、输出波形总谐波畸变低、系统电磁干扰小、损耗小输出电压等级高、传输功率大等优点，因而在并网发电、新能源、燃料电池、交流电机调速、大功率电机驱动等领域应用广泛。当功率单元结构不对称时，就构成了非对称多电平逆变器。飞跨电容型多电平逆变器的钳位器件数量是二极管钳位型的一半，又无级联型所必须的多路直流输入电源，因此具有很高的研究意义。
六、论文进度安度
1、2012.12.20-2013.2.28熟悉研究课题，查阅相关资料、书籍；
2、2013.3.1-2013.3.7完成开题报告，任务书，英文翻译，并通过批准；
3、2013.3.7-2013.3.10根据课题要求，复习电力电子教科书的“DC-AC逆变换器”、“PWM控制技术”章节，掌握传统的三相逆变器(教科书上的)的运行原理、PWM控制技术；
三电平逆变器的设计
三电平逆变器的设计摘要：多电平逆变器是近年来电力电子领域中中高压大功率应用场合研究的一个热点，这种逆变器用小容量的器件输出高容量、高质量的电能，因此在中高压变频调速、交流柔性输电系统等场合得到广泛的关注。
本文从二极管箝位型三电平的拓扑电路出发，详细分析了三电平的SVPWM原理，介绍了三电平的电压空间矢量控制策略（SVPWM），用电压空间矢量方程求解了每个扇区内四个小三角形的电压空间矢量和三电平母线箝位电压空间矢量控制策略，在母线箝位SVPWM方法中由于存在每一个小扇区中有一个开关状态保持不变，从而使得开关频率最小化。
最后仿真实验证实了这种空间矢量控制策略的特点，并将这种方法与一般的SPWM方法进行比较，发现其开关损耗小，电流畸变也小。
关键词：三电平逆变器；中点箝位三电平逆变器；母线箝位SVPWMClamp Diode-type Inverter DesignAbstract: During recent years, multilevel inverter has been widely researched in high power level application with high voltage output. Power energy with characteristic of high capacity and high quality can be achieved by this type of inverter, in which relatively small capability and low voltage switches are adopted. So this technique has been widely concentrated in such application as medium-high voltage transducer and Flexible AC Transmission SystemIn this paper, the principle of the three-level SVPWM is specified consequently based on the circuit topology of NPCTLI three-level inverter. And the three-level SVPWM is introduced, and then the voltage space vector of four small triangles in each sector is solved using the voltage space vector equation. Because a switch isn’t changed in the small triangle of each in bus clamped SVPWM, switching frequency of use makes minimum. At last, achievement of the SVPWM driving signal by using the tool of SIMULINK is discussed. The loss of switch and THD of current can be reduced compared with usual SPWM technique.Key words: Three-level Inverter; NPCTLI ，Bus Clamped Space Vector Pulse Width Modulation第一章引言电力电子学作为一门研究电能变换的理论、方法和应用的专门学科，其主要任务就是“随心所欲”的使用电能——高效率地提供任意形式和容量的电能。
模块化多电平逆变器的研究
毕业论文（设计）题目：模块化多电平逆变器的研究姓名学号学院操纵科学与工程学院专业自动化年级2010级指导教师教授2014年5月20日摘要随着人类社会的飞速进展，人们在生产和生活当中对能源的需求也在慢慢增加。
能源利用的转型与创新、能源网络的合理运作，也成为目前人类科学研究的一大领域。
在提高能源利用率的进程中，利用现代电力电子器件代替原有传统的电气设备是现今比较热点的一个话题。
本文对模块化多电平变换器展开研究，文章先介绍模块化多电平变换器的拓扑结构和工作原理。
而后介绍三种调制策略，介绍载波移相调制策略，通过系统仿真能够发此刻这种操纵策略下系统子模块电容电压不稳固；针对这一情形介绍了平稳操纵策略，这种操纵策略能专门好的解决系统各类不平稳的问题，但系统逆变波形不睬想；最后介绍了优化后的载波移相策略，这种操纵策略将传统载波移相策略与子模块电容电压选择策略相结合，解决了上下桥臂内的子模块电容电压不平稳的问题。
关键词：模块化多电平变换器、调制方式、仿真波形ABSTRACTWith the rapid development of human society, the demand of energy is gradually increased in people’s production and living. Besides rational operation of energy network, energy transformation and innovation, is becoming a major area of human science. In the process of improving energy efficiency, the use of modern power electronic devices to replace traditional electrical equipment is one of popular topics nowadays.This paper studies on Modular Multilevel Converter. The topology and the basic operating principles and are introduced. Three kinds of modulation strategy are introduced. Firstly, the carrier phase shift modulation strategy is presented. Sub-modules capacitance voltage is not stable under this control strategy. Then balance control strategy is introduced. This control strategy is a solution of system various imbalances, but system inverter waveform is not ideal. Finally, the optimized carrier phase shifting control strategy is revealed. The control strategy combined with the traditional carrier phase shifting strategy and the balanced control of capacitor, solves the sub-modules capacitance voltage imbalance problem in the bridge arm.Keywords: MMC, modulation, simulation目录摘要 (I)ABSTRACT...................................................................................................................................... I I 第一章绪论.. (1)课题背景及研究意义 (1)研究现状 (2)本文研究的要紧内容 (2)第二章系统概述 (3)MMC拓扑结构 (3)MMC工作原理 (4)MMC等效电路 (5)本章小结 (6)第三章MMC操纵策略 (7)CPS-SPWM调制 (7)MMC数学模型 (7)CPS-SPWM触发方式 (10)平稳操纵策略 (11)平稳操纵触发方式 (12)子模块电容电压排序原理 (13)优化的CPS-SPWM操纵策略 (14)本章小结 (15)第四章系统仿真 (16)CPS-SPWM调制仿真 (16)系统仿真图 (16)系统仿真波形 (17)平稳操纵策略仿真 (18)系统仿真图 (18)系统仿真波形 (19)优化CPS-SPWM调制仿真 (20)系统仿真图 (21)系统仿真波形 (21)本章小结 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第一章绪论课题背景及研究意义近几年随着电力电子器件在耐高压和大功率方面不断有所冲破，电力电子技术应用愈来愈普遍。
逆变电源本科毕业设计论文
第1章绪论1.1 研究逆变电源的意义随着各行各业控制技术的发展和对操作性能要求的提高，许多行业的用电设备都不是直接用交流电网提供的交流电作为电能源，而是通过各种形式对其进行变换，从而得到各自所需的电能形式。
逆变就是对电能进行变换和控制的一种基本形式，它完成将直流电变换成交流电的功能。
现代逆变技术是研究现代逆变电路的理论和应用设计方法的学科，这门学科综合了现代电力电子开关器件技术、现代功率变换技术、模拟和数字电子技术、PWM技术、开关电源技术和现代控制技术等多种实用设计技术，已被广泛的用于工业和民用领域中的各种功率变换系统和装置中。
早期的变频电源，只需要其输出电压、频率可调即可，然而，今天的变频电源除这些要求外，还必须环保无污染，即绿色环保变频电源。
因而高性能的变频电源必须满足:(l)高的输入功率因数，低的输出阻抗;(2)快速的暂态响应，稳态精度高;(3)稳定性高，效率高，可靠性高;(4)低的电磁干扰;(5)智能化。
由于传统的变频电源采用模拟控制技术，难以实现上述要求。
因而，研究数字化控制技术的绿色变频电源技术，对当今提出的“节能、高效、绿色、环保”工业口号的实现具有重要意义。
1.2 目前研究的现状一般的电源跟负载相连，因而这里仅讨论无源逆变技术。
从相关文献可知，目前对逆变电源的研究主要集中在以下几个方面：1.2.1 拓扑形式[1][2][5][6][11][12][15][20]目前常用的逆变电路拓扑形式主要有：常规逆变电路拓扑，软开关逆变电路拓扑，多电平逆变电路拓扑等。
1 常规逆变电路拓扑常规逆变电路拓扑可分为单相半桥、单相桥式、三相桥式电路等，根据直流侧电源性质，又可将其分为电压源型逆变电路（VSTI）和电流源型逆变电路（CSTI）。
单相逆变电路的优点是简单，使用器件少，常用于几KW以下的小功率逆变电源。
三相桥式逆变电源应用较多。
2 软开关逆变电路拓扑逆变电源为得到更好的交流输出波形，将会提高全控型电力电子器件的开关频率，同时，开关损耗也会随之增加，电路效率严重下降，电磁干扰也增大了，所以简单的提高开关频率是不行的。
多电平逆变器技术的研究与应用
多电平逆变器技术的研究与应用近年来，随着电力电子技术的发展，逆变器技术也得到了长足的发展。
多电平逆变器作为一种新型的逆变器技术，已经在工业控制、电力电子等领域得到广泛应用。
本文将介绍多电平逆变器技术的研究与应用。
一、多电平逆变器的原理多电平逆变器是指通过在电路中增加多个电平，使输出电压具有多种电平值。
在基于单相桥式逆变器的三相多电平逆变器中，通过采用多种电压级别（如2N+1）的电路来生成不同电压输出。
采用多电平逆变器，可以使输出电压的纹波减小，使负载电流的谐波减小，从而提供更加平稳、纹波更小的电源，提高系统的可靠性。
二、多电平逆变器的应用多电平逆变技术已经在许多领域得到了广泛的应用，如电网并联逆变器、电动汽车、风力发电等。
其中，电动汽车是多电平逆变器技术应用最为广泛的领域之一。
采用多电平逆变器技术的电动汽车具有输出电压平稳、驱动电机转矩平滑、控制精度高等特点，可以大大提升电动汽车的性能和稳定性。
三、多电平逆变器技术的研究目前，多电平逆变器技术的研究主要集中在以下几个方面：1. 多电平逆变器拓扑研究。
多电平逆变器可以通过不同的电路拓扑实现，目前主要有MLI（多电平逆变器）、NPC（中点飞地式）和H桥三种拓扑。
多电平逆变输出的品质取决于拓扑的选取，不同拓扑在输出电压纹波、谐波失真、开关损耗上有所不同。
2. 多电平逆变器控制技术研究。
多电平逆变器的控制技术也是多方面的。
当前控制方法主要有全桥和谐波抑制控制、直接功率控制法、电流控制法和Vectrol Orientation 控制法等。
3. 多电平逆变器特性分析与优化。
通过对多电平逆变器的分析，可以对其输出性能进行优化。
例如，可以通过增加支路数目、改变电压平衡方式等方式提升系统的电压平衡性，减少谐波失真和开关损耗。
四、多电平逆变器技术发展趋势多电平逆变器技术的发展将呈现以下趋势：1. 多电平逆变器拓扑结构优化。
随着电力电子技术的发展，多电平逆变器的拓扑结构逐渐趋于复杂，未来的研究重点将放在进一步优化多电平逆变器拓扑结构，减少系统部件的数量和尺寸，提高系统性能和性价比。
h桥级联型多电平逆变器的研究
h桥级联型多电平逆变器的研究随着能源危机的日益严重，可再生能源成为了全球研究和发展的热点。
而作为可再生能源的重要组成部分，太阳能在近年来得到了更加广泛的应用和研究。
与此同时，太阳能发电的电力转换技术也在不断发展和完善，其中，多电平逆变器技术得到了广泛的研究和应用。
多电平逆变器是一种通过多个电平的方式来实现AC输出的电力转换系统。
在太阳能发电中，多电平逆变器可以通过调节电压和频率来确保输出电流的稳定性和可控性。
而其中，h桥级联型多电平逆变器由于其较高的输出电压和输出功率，成为了当前太阳能发电中最为重要的电力转换技术之一。
h桥级联型多电平逆变器一般由多个h桥单元级联而成。
在单个h桥单元中，电压和频率可以通过控制开关管的导通和关断来实现。
而由多个h桥单元级联而成的多电平逆变器，则可以实现更高的电压和功率输出，从而适用于更广泛的太阳能发电系统。
在h桥级联型多电平逆变器中，电容和电感元件的选择和设计非常关键。
其中，电容元件可以帮助平稳输出电压，防止因输出电流变化而引起的电压波动。
而电感元件则可以有效减小电流的尖峰和波峰，保证系统的稳定性和可靠性。
另外，在控制电路方面，h桥级联型多电平逆变器采用了PWM控制技术。
通过控制PWM信号的波形和占空比，可以精确控制逆变器输出的电压和频率。
而在多电平逆变器中，PWM控制技术的应用更为广泛和重要。
通过合理设计PWM控制电路，可以实现高效、低损耗的电力转换，降低系统的噪声和共模干扰，提高系统的可靠性和稳定性。
总的来说，h桥级联型多电平逆变器是一种高效、可靠的太阳能发电电力转换技术。
在实际应用中，需要根据具体的太阳能发电系统设计要求，合理选择和设计电容和电感元件，并充分考虑PWM控制电路的设计和优化。
只有这样，才能实现太阳能发电的高效、可靠和可控。
h桥级联型多电平逆变器的研究
h桥级联型多电平逆变器的研究H桥级联型多电平逆变器的研究随着科技的不断发展，电力电子技术也在不断突破，为我们的生活带来了更多的便利。
H桥级联型多电平逆变器作为一种新型的电力电子器件，已经引起了广泛的关注和研究。
本文将探讨H桥级联型多电平逆变器的原理、应用以及未来的发展趋势。
我们来了解一下H桥级联型多电平逆变器的原理。
H桥级联型多电平逆变器是一种由多个H桥逆变器级联而成的电力电子系统。
每个H桥逆变器都由四个功率开关管和四个二极管组成，通过控制这些开关管的开关状态，可以实现输入直流电压的多电平逆变。
通过合理地控制开关管的开关状态和PWM调制技术，可以输出不同电平的交流电压，从而实现对电力信号的精确调节。
H桥级联型多电平逆变器具有多种优点。
首先，它能够产生多电平的输出电压，可以减小电力系统中的谐波含量，提高电力质量。
其次，它具有较高的输出电压波形质量，能够有效地减小电力系统中的噪声和干扰。
此外，H桥级联型多电平逆变器还具有较高的效率和较好的可靠性，能够满足不同的电力系统要求。
H桥级联型多电平逆变器在多个领域有着广泛的应用。
首先，它可以应用于电力系统中的无功补偿和电能质量改善。
通过控制H桥级联型多电平逆变器的输出电压，可以实现对电力系统中的无功功率的补偿，提高电能质量。
其次，它还可以应用于电力电子变换器、电力传动系统以及再生能源系统等领域，实现对电力信号的精确调节和控制。
未来，H桥级联型多电平逆变器的发展还将面临一些挑战和机遇。
首先，随着电力电子技术的不断进步，H桥级联型多电平逆变器的性能将会得到进一步提升。
其次，随着新能源的不断发展和应用，H桥级联型多电平逆变器将在逆变器和变流器中发挥更重要的作用。
此外，H桥级联型多电平逆变器还可以与其他新型电力电子器件相结合，实现更高效、更可靠的电力系统。
H桥级联型多电平逆变器作为一种新型的电力电子器件，具有很大的研究价值和应用前景。
通过对其原理、应用和未来发展趋势的研究，可以为电力电子技术的进一步发展提供一定的参考和指导。
三电平逆变器中点电位平衡控制研究毕业论文
三电平逆变器中点电位平衡控制研究毕业论文目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (4)2 三电平逆变器的拓扑结构及其工作原理 (6)2.1引言62.2飞跨电容型三电平逆变器 (6)2.2.1拓扑结构及工作原理 (6)2.2.2飞跨电容型三电平逆变器的特点 (8)2.3级联型三电平逆变器 (8)2.3.1拓扑结构及工作原理 (8)2.3.2级联型三电平逆变器特点 (9)2.4中点钳位型三电平逆变器 (9)2.4.1拓扑结构及工作原理 (9)2.4.2 NPC三电平逆变器的特点 (10)2.5本章小结 (10)3 NPC三电平逆变器SVPWM控制方法研究 (11)3.1引言 (11)3.2 NPC三电平逆变器空间电压矢量 (11)3.3 NPC三电平逆变器空间电压矢量PWM的传统算法 (13)3.4矢量分配及优化 (17)3.5 本章小结 (18)4 中点电位平衡控制研究 (20)4.1 引言 (20)4.2 NPC 三电平逆变器中点电位不平衡原因 (20)4.3 中点电位平衡控制 (22)4.4 调节因子失效与修正 (23)4.5 本章小结 (24)5 实验仿真 (25)5.1 引言 (25)5.3 仿真结果 (27)5.4 本章小结 (29)6 全文总结 (30)致谢 (31)1 前言需要应用到逆变器的场合非常广泛，在能源转换的过程中起着不可或缺的作用，而两电平逆变器由于具有功率管的开关损耗高、输出电压电流谐波含量较高、功率管承受的电压较大的等特点，在中高容量场合应用得不是很广泛。
三电平逆变器的出现，将大功率逆变器的研究提升到了新的阶段。
如果是要跟两电平逆变器相比较的话，则三电平逆变器具有以下优势：（1）开关管的开关损耗低；（2）相同开关频率下，输出电压电流谐波含量大幅降低；（3）开关管承受的电压为直流电源电压的一半[1]。
因此，三电平逆变器在高压变频器、静止无功发生器、有源电力滤波器、柔性交流输电、电网无功补偿和吸收等多个领域得到了广泛的推广。
三电平逆变器的设计
三电平逆变器的设计摘要：多电平逆变器是近年来电力电子领域中中高压大功率应用场合研究的一个热点，这种逆变器用小容量的器件输出高容量、高质量的电能，因此在中高压变频调速、交流柔性输电系统等场合得到广泛的关注。
本文从二极管箝位型三电平的拓扑电路出发，详细分析了三电平的SVPWM原理，介绍了三电平的电压空间矢量控制策略（SVPWM），用电压空间矢量方程求解了每个扇区内四个小三角形的电压空间矢量和三电平母线箝位电压空间矢量控制策略，在母线箝位SVPWM方法中由于存在每一个小扇区中有一个开关状态保持不变，从而使得开关频率最小化。
最后仿真实验证实了这种空间矢量控制策略的特点，并将这种方法与一般的SPWM方法进行比较，发现其开关损耗小，电流畸变也小。
关键词：三电平逆变器；中点箝位三电平逆变器；母线箝位SVPWMClamp Diode-type Inverter DesignAbstract: During recent years, multilevel inverter has been widely researched in high power level application with high voltage output. Power energy with characteristic of high capacity and high quality can be achieved by this type of inverter, in which relatively small capability and low voltage switches are adopted. So this technique has been widely concentrated in such application as medium-high voltage transducer and Flexible AC Transmission SystemIn this paper, the principle of the three-level SVPWM is specified consequently based on the circuit topology of NPCTLI three-level inverter. And the three-level SVPWM is introduced, and then the voltage space vector of four small triangles in each sector is solved using the voltage space vector equation. Because a switch isn’t changed in the small triangle of each in bus clamped SVPWM, switching frequency of use makes minimum. At last, achievement of the SVPWM driving signal by using the tool of SIMULINK is discussed. The loss of switch and THD of current can be reduced compared with usual SPWM technique.Key words: Three-level Inverter; NPCTLI ，Bus Clamped Space Vector Pulse Width Modulation第一章引言电力电子学作为一门研究电能变换的理论、方法和应用的专门学科，其主要任务就是“随心所欲”的使用电能——高效率地提供任意形式和容量的电能。
基于多电平逆变器的风电发电系统设计
基于多电平逆变器的风电发电系统设计近年来，随着新能源技术的不断发展和成熟，风电发电系统成为一种备受关注的清洁能源。
基于多电平逆变器的风电发电系统设计，可以有效提高电能的转化效率和稳定性，同时也具有一定的经济性和实用性。
一、多电平逆变器技术的基本原理多电平逆变器是一种将直流电转换为交流电的电路结构，可以实现高质量的电能输出。
它采用多级电压转换技术，将原来的单电平逆变器分割成若干个更小的部分，同时增加了中性点，从而实现了电压的级联转换，使输出的交流电波形更加接近正弦波。
具体来说，多电平逆变器分为两类，一类是基于电容器的多电平逆变器，另一类是基于H桥逆变器的多电平逆变器。
两者的本质区别在于电路结构不同。
基于电容器的多电平逆变器主要通过在电路中引入多个并联的电容器来实现中性点电位的不断升高，从而实现多级电压转换；而基于H桥逆变器的多电平逆变器则通过控制H桥开关管的导通与截止，将电流方向进行切换，从而实现翻转电压等效值。
二、基于多电平逆变器的风力发电系统设计多电平逆变器技术可以为风电发电系统提供更加高效稳定的电能输出，从而满足不同场合对电能质量和稳定性的要求。
针对风力发电系统的设计，需要从技术选型、控制策略、系统结构等方面进行综合考虑和优化。
1、技术选型在风力发电系统中使用的多电平逆变器技术，应该选用H桥逆变器型，以满足高功率转换的要求。
此外，还需要考虑到电路的安全性和可靠性，选择符合相关标准和规范要求的元器件和材料。
2、控制策略多电平逆变器的电压转换需要精细的控制策略，以保持输出电压的稳定性和质量。
在风力发电系统中，需要采用一些先进的控制算法，如PID控制、预测控制、模型预测控制等，以优化系统控制和运行效果。
3、系统结构针对风力发电系统，可以采用多电平级逆变器结构，将多个电压等级的逆变器级联组成，从而实现更加高效的能量转化。
此外，还可以引入滤波电路和电容器来有效减少电流和电压的谐波成分，进一步提高电能质量和稳定性。
七电平毕业设计
摘要级联型多电平变频器输出电压谐波含量小，易于实现模块化，适用于高压大功率场合，本文主要针对七电平H 桥级联型逆变器的拓扑结构和控制方式的相关问题进行分析与研究。
级联个数不同，对控制方法也有不同的要求。
分别对载波层叠调制和载波移相调制方法进行了相关仿真研究。
验证了两种方法的正确性，同时也对相关量的谐波进行了分析。
多电平逆变器现在主要应用于高压大功率的交流电动机的变频调速、直流输电和电能质量综合治理以及超导储能的上面，感应加热以及大功率的不间断电源(UPS)等这些领域；同时也在清洁能源的利用上面也起到了非常重要的作用，比如风力发电和太阳能发电就可以通过高压多电平逆变器来入网。
在我国的国民经济高速发展的今天，这样的多电平逆变器已经应用到了各个领域，有着非常广阔的应用前景。
关键词：H桥级联；七电平；载波层叠；载波移相AbstractCascaded multilevel inverter output voltage harmonic content of small, easy to implement modular, suitable for high-power situations, the paper focused on the seven-level cascaded H-bridge inverter topology and control related issues analysis and research. Different cascade number of control methods have different requirements. Were stacked on the carrier modulation and carrier phase shift modulation methods related simulation. Two methods to verify the correct Resistance, but also on the amount of correlation of the harmonic analysis.Multi-level inverter is now mainly used in high-voltage power inverter AC motor, DC power transmission and power quality management and SMES above, induction heating, and uninterruptible power supply (UPS), etc. These field; while taking advantage of the above are also clean energy also plays a very important role, such as wind power and solar power can be high-pressure multi-level inverter through to the net. In the rapid development of China's economy today, such a multi-level inverter has been applied to various fields, has a very broad application prospects.Keywords: H-bridge cascade; seven levels; carrier disposition; carrier phase shift目录摘要 .........................................................................................................I Abstract .....................................................................................................I I 1绪论 . (1)1.1 多电平逆变器产生背景 (1)1.2多电平逆变器的研究现状 (2)1.3 本文的主要内容 (10)2 级联H桥工作原理 (11)2.1 单个H桥工作原理 (11)2.2 多个级联H桥拓扑结构的数学模型 (12)2.3 单元级联型多电平逆变器的调制控制方法 (14)2.4 载波SPWM的采样方式 (20)3 MATLAB的特点和优势 (23)3.1 MATLAB的组成 (23)3.2 MATLA与图象处理 (24)3.3 MATLAB特点与优势 (24)4 级联H桥七电平逆变器仿真分析 (26)4.1级联式多电平逆变器PWM调制技术 (26)4.2 H桥单元模型 (27)4.3载波发生器设置方法 (28)4.4调制波的设置 (30)4.5七电平的级联型逆变器的仿真模型 (30)4.6仿真结果分析 (31)5总结 (33)参考文献 (35)致谢 (37)1绪论1.1 多电平逆变器产生背景目前多电平变换技术越来越得到广泛应用，已经成为电力电子技术的一个热点，由于大功率电力电子器件的耐压值和电流值不能满足应用要求，通过多电平的方式进行分压的方式来减少各个功率器件的工作电压和电流，从而延长各个功率器件的使用寿命，基于多电平技术拥有很多特有的优势得到很多人的关注。
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摘要近年来在运动控制领域多电平中压变频器的开发研究得到了广泛关注，多电平逆变器使得电压型逆变器的大容量化、高性能化成为可能，具有降低开关管耐压值，减小开关管电压应力，改善输出波形质量，提高系统的电压和功率等级等优点，研究和开发多电平逆变器，无论在技术上还是在实际应用上都有十分重要的意义。
所以多电平技术由于越来越广泛的应用于高压大功率领域。
目前，在高压大功率领域中，二极管箝位型三电平变换器是研究最多，应用最广的一种多电平拓扑结构。
[1]本文主要对二极管箝位型三电平逆变器进行研究，以此拟作为今后进一步研究的基础。
论文首先详细地介绍了三电平逆变器的工作原理，并在此基础上详细分析了其特性，综合比较了多电平逆变电路三种典型拓扑结构的优缺点。
然后，研究了三电平逆变器空间电压矢量调制技术的基本原理，分析了空间电压矢量调制算法相对于其它方法的优点。
详细分析了空间电压矢量调制算法，并给出PWM波的计算公式和开关动作次序。
对开关矢量的作用顺序作了有利于中点电压控制的优化，使仿真和实现都比较容易。
最后，分析了三电平逆变器直流侧电容电压不平衡问题的产生。
介绍了一种实现中点电压平衡的理论。
提出了一种基于MATLAB的建模方法，并通过MATLAB/SIMULINK仿真结果验证了该方法的正确性。
采用MATLAB/SIMULINK仿真软件对所推导的三电平逆变器SVPWM调制算法进行了仿真分析，证明了该调制算法的正确性。
并与两电平SVPWM调制算法的仿真进行了比较，进一步证明了三电平SVPWM调制算法在谐波抑制和减小器件开关损耗方面的优越性。
关键词：多电平逆变器；空间矢量脉宽调制；中点平衡；MATLAB/SIMULINK仿真ABSTRACTRecently, with the fast development of power Electronics, micro electronic technique, computer technology and modern control theory, The multilevel inverters have got large attention in power electronic industry and the applications of the high powered A.C motors’ motion control.Multilevel technology has become all effective and practical solution for high-voltage high-power application field. As described in many literatures, using multilevel technology, the voltage stress on switches will be reduced, the shape of output waveform will be improved and the rate of voltage and power can be increased too. Diode-clamped three-level inverter is the most widely used and investigated topology at present.As the basis of further researches, the paper mainly focuses on the control system of diode-clamped three-level inverter.First, the principle of two-1evel inverter is detailed to introduced，and based on it, the paper deeply analyzes fundamental principle，performance and development of three-level inverter，and compares the advantages and disadvantages of three kinds of typical multilevel circuit．Then, the principle of the voltage vector modulating technique is studied，the advantage of the voltage vector modulating calculation is analyzed comparing with other means. The next in order，the three-1evel space voltage vector control method is analyzed in detail．The formulas about PWM pulse and the order of switches action are also presented．The order of switches action is also optimized in this text，which call be propitious to the control of midpoints voltage．At the same time，the simulating and implement can also be easier．At last, the production of capacitance voltage’s imbalance belongs to direct current sides of three．1evel inverter is analyzed in this text．Then, A theory which can realize the balance of midpoint’s voltage is introduced；At the same time，a modeling method found on MATLAB is hereby brought forward．and then this method’s correctness is validated by emulation results. The SVPWM modulating means of three．1evel inverters is simulated by MATLAB，and the correction of modulating means is proved．Comparing with the SVPWM modulating results of two-level inverters，The superiority is further proved，which belongs to the SVPWM modulating means ofthree-level inverters at the aspects of restraining harmonic and minishing switching wastage.Keywords：Multi-level ，Inverter，SVPWM，Neutral point palanceMATLAB/SIMULINK，Simulation目录第一章绪论 (1)1.1 多电平逆变器产生的背景及现状 (1)1.2多电平逆变技术的概述 (2)1.2.1多电平逆变器分类 (2)1.2.2多电平逆变技术的概述 (2)1.2.3不同拓扑结构多电平逆变器的优缺点 (4)1.3本文的意义及主要工作 (5)第二章多电平逆变器的基本工作原理 (7)2.1 多电平逆变器的主电路 (7)2.2 三电平逆变器的基本工作原理 (8)2.2.1多电平逆变器基本结构分析 (8)2.2.2多电平逆变器串并联拓扑分析 (10)2.3 三电平逆变器的特性 (11)第三章多电平逆变器空间矢量脉宽调制策略 (13)3.1多电平逆变器的SVPWM调制策略 (13)3．1．1空间合成矢量定义 (13)3．1．2多电平电压空间矢量脉宽调制(sⅦwM)策略 (14)3．2一种减小开关损耗的SVPWM方法 (23)3．3本章小结 (24)第四章MATLAB 仿真及分析 (25)4.1 MATLAB和SIMULINK简介 (25)4.2三电平逆变器系统仿真模型 (25)4.2.1 参考电压矢量仿真模块 (26)4.2.2小三角形区域判断的仿真 (26)4.2.3扇区判断的仿真 (27)4.2.4时间计算仿真 (28)4.3仿真结果 (29)4.4三电平逆变器中点电位平衡的仿真 (30)第五章硬件电路设计 (32)5.1 逆变器控制系统的硬件总体结构 (32)5.2 TMS320LF2407DSP控制芯片 (32)5.3 IGBT驱动 (33)5.4 上电缓冲延时电路 (34)5.5电压电流采样电路 (35)5.6 PWM信号输出电路 (36)第六章结论 (37)6.1 论文总结 (37)6.2 感想 (37)致谢 (39)参考文献 (40)附录A：英文资料 (41)附录B：英文资料翻译 (53)第一章绪论1.1多电平逆变器产生的背景及现状[2] [3] [4]近年来，多电平逆变器在高压大功率场合的应用受到越来越多的关注，各种电路拓扑结构及控制方法纷纷被提出和研究。
所谓的多电平逆变器(MultilevelinverteO的桥臂上有4个或更多的电力半导体器件，它通过对直流侧的分压和开关动作的不同组合，实现多电平阶梯波输出电压，可以使波形更加接近正弦波。
其拓扑结构种类较多，大致可以分为：二极管钳位型、飞跃电容型和独立直流电源级联多电平三种拓扑结构，其中二极管钳位型多电平拓扑结构运用最广泛。
它能有效地提高换流系统的耐压、降低输出电压谐波和开关损耗，在电力系统的大功率应用中受到普遍的重视。
多电平逆变器是在1981年由Nabae等人提出的“中点钳位PWM逆变器(Neutral-Point-Clamped PWM Inverter，NPC-PWM逆变器)”的基础上发展起来的，其后在高压大功率变频调速器方面得到了广泛的应用。
尽管Nabae未明确提出多电平逆变器的概念，但该逆交器本身就是二极管钳位多电平逆变器的雏形。
多电平逆变器的一般结构是有几个电平台阶成阶梯波以逼近正弦输出电压。