单相三电平脉冲整流器中点电位控制：CBPWM-VOI算法

"本文主要探讨了在负载不平衡的情况下，如何对单相三电平脉冲整流器的中点电位进行控制，以实现中点电位平衡。文章提出了一种基于电压补偿分量注入的载波脉宽调制（CBPWM-VOI）算法，该算法能够有效应对负载不平衡导致的直流侧中点电位偏移问题。理论分析和实际的仿真、实验结果都证实了该方法的有效性和准确性。" 在电力传动系统中，脉冲整流器扮演着至关重要的角色，特别是高速动车组和大功率交流传动电力机车。其中，三电平脉冲整流器因其诸多优势，如低电压应力、高开关频率、低谐波失真和优良的电能质量，被广泛应用。然而，由于电路元件的不平衡、开关器件特性等因素，可能导致三电平整流器的中点电位出现不平衡，进而影响整个系统的稳定性和效率。 针对这一问题，传统的方法如调整死区时间虽然能一定程度上解决中点电位不平衡，但存在潜在的风险。而文献中的CBPWM-VOI算法则提供了一个新的解决方案。该算法基于传统的单相三电平单极性载波脉宽调制，并引入电压补偿分量，这与负载的不平衡程度有直接关联。通过巧妙地设计电压补偿分量，算法能够在一定负载不平衡范围内确保直流侧中性点电位无偏移，从而保证了整流器的稳定运行。 计算机仿真和实际的小功率样机试验验证了CBPWM-VOI算法的可行性和精确性。这一成果对于改善单相三电平脉冲整流器在实际应用中的性能具有重要意义，特别是在负载变化频繁的环境中，能够提供更为可靠的中点电位控制策略，提高整个系统的可靠性和电能质量。 此外，文中还引用了其他研究，如通过调节冗余矢量作用时间、注入零序电压分量等方法，来解决三电平逆变器和整流器的中点电位不平衡问题。这些方法虽然各有特点，但CBPWM-VOI算法的独特之处在于它专为单相三电平整流器设计，且能有效避免对半导体开关器件的损害。 单相三电平脉冲整流器的中点电位控制是电力自动化设备领域的重要课题，而提出的CBPWM-VOI算法为解决这一问题提供了新的思路和技术手段，对于提升电力传动系统的整体性能具有积极的促进作用。