研究并提出电流型多电平变流器的电路拓扑,调制技术和控制方法。多电平变流器具有功率容量大、开关频率低、输出谐波小、响应速度快、电磁兼容性好等特点。电压型多电平变流器是当前研究热点,并已经取得丰硕的研究成果。但目前几乎还没有将多电平技术应用到电流型变流器中去的研究报道。随着科学技术的进步,尤其是高温超导技术突破性的发展并进入实用化,超导技术解决了电流型变流器中的储能电感储能效率问题,同时电力超导储能系统中储能线圈具有电流源特性,因此电流型变流器将成为应用最佳选择之一。我们的前期研究工作已经提出和分析了几种电流型多电平变流器的电路结构和调制技术,取得了较好的进展,不仅获得了创新性成果,也表明对电流型多电平变流器的研究工作是必要的、可行的,具有重要的理论意义和应用前景。
多电平变流器具有功率容量大、开关频率低、输出谐波小等特点。电压型多电平变流器已经取得了丰硕的研究成果,但有关电流型多电平变流器的研究成果相对很少。随着科学技术的进步,尤其是高温超导技术突破性的发展,电流型多电平变流器中的储能电感的储能效率问题将得以解决,同时电力超导储能系统中储能线圈具有电流源特性,因此电流型多电平变流器将成为应用的最佳选择之一。本项目研究工作提出了多种新型的电流型多电平变流器拓扑类型(包括单相、三相);在此基础上总结了电流型多电平变流器拓扑构造的一些规律,提出了拓扑基本单元的研究和构造理论;扩展了多电平变流器的拓扑集。与此同时,研究了一些适用于电流型多电平变流器的PWM调制技术以及分流电感的均流控制方法。在应用方面,基于DSP和FPGA硬件平台,设计了三相电流型多电平变流器的实验样机以及数字化控制系统,完成了变流器在逆变和整流两种工作状态的实验运行以及一种三相高功率因数多电平整流器控制策略的研究和调试。