二维调制理论在级联H桥PWM整流器电压平衡控制中的应用

"基于二维调制的级联型H桥PWM整流器电压平衡控制策略" 在高压大功率能量转换领域，级联型H桥PWM整流器（Cascaded H-Bridge PWM Rectifier）因其可扩展性和高效率而受到广泛关注。这种拓扑结构允许在不同电压等级下操作，以满足各种应用需求，例如工业电源、风电系统和高压直流输电。本文重点在于探讨一种新的控制策略，旨在解决这种整流器中直流母线电压平衡的问题。 级联型H桥PWM整流器由多个独立的H桥模块组成，每个模块都带有直流侧电容。在实际运行中，由于各模块负载和参数的不一致，可能会导致电容电压不平衡，进而影响系统的稳定性和效率。为了解决这一问题，作者基于该拓扑电路的电压电流特性，建立了一个平均意义下的数学模型。这个模型有助于理解和分析整流器在不同工况下的行为。 论文提出了一种基于二维调制理论的电压平衡控制策略。二维调制技术是一种先进的脉宽调制（PWM）方法，它通过同时控制电压的幅度和频率来实现更精细的功率控制。在此应用中，二维调制被用来调整各H桥模块的开关频率和占空比，以保持所有模块的直流侧电容电压在设定范围内保持一致。这种方法的优势在于可以快速响应电压变化，提高系统的动态性能。 通过MATLAB仿真，研究人员构建了一个两级级联的系统模型，验证了所提出的控制策略的有效性。仿真结果显示，该策略能够有效地平衡各级H桥模块的直流电压，增强系统对干扰的抵御能力，同时保证了级联整流级系统的单位功率因数。这意味着系统可以在输入功率波动时仍保持良好的电能质量，这对于维持电网稳定性至关重要。 总结来说，这项工作为高压大功率变换器的控制策略提供了新的思路，尤其是在级联型H桥PWM整流器的电压平衡控制方面。二维调制技术的应用为实现更高效、更稳定的电力转换系统提供了可能，有助于推动电力电子技术在能源领域的进一步发展。