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基于辅助变压器的五电平ACAC变换器的研究的开题报告
摘要：
随着电力传输和分配系统的不断发展，电力质量要求越来越高。多电平变换器因大大减少了谐波，在提高了电力传输效率的同时，也使得控制和管理等方面的难度增加。本文研究的是基于辅助变压器的五电平ACAC变换器。其特点是在采用正常的电源电压下，通过模块化的组合方式达到了五电平输出，解决了传统的三电平变换器存在的控制复杂、并运行不稳定的问题。本论文将从五电平变换器的原理、控制方法和应用等方面进行系统研究。
第一章绪论
1.1研究背景
随着电子技术的不断进步，电力质量越来越受到关注。在电力传输和分配系统中，随着各种电子设备的广泛应用，三相交流电网内的谐波越来越严重，也就导致了电力质量的下降。多电平变换器因其在降低谐波的同时，提高了电力传输效率，而在电力传输领域具有非常广泛的应用前景。
1.2研究现状
近年来，电力传输领域的研究成果不断涌现，五电平变换器也成为了研究的热点之一。目前五电平变换器研究主要集中在拓扑结构、控制方法和硬件实现。常见的五电平变换器拓扑结构有H桥拓扑和辅助变压器拓扑等。此外，五电平变换器的控制方法有PWM控制和谐波消除控制等。硬件实现方面，五电平变换器研究者通常采用FPGA芯片等数字电路进行实现。
1.3研究目的
本文的研究目的是在现有的五电平变换器研究的基础上，通过辅助变压器拓扑，探讨二次侧电路和一次侧电路的结合特性，提出一种简化的五电平变换器结构，并进行仿真和实验验证。
第二章五电平变换器的基本原理
2.1五电平变换器的拓扑结构
五电平变换器主要有两种拓扑结构：H桥拓扑和辅助变压器拓扑。H桥拓扑结构中串联了两个三电平涵涵结构，通过控制晶体管的开关，输出五个电平。辅助变压器拓扑结构由两个三电平光桥和一个相同的辅助变压器组成，通过调节辅助变压器的输出电压比例，可以实现五电平输出。
2.2五电平变换器的工作原理
五电平变换器在运行过程中，先进行了五电平输出的设定，然后根据电路的工作原理，控制晶体管的开关，实现电路的正常运转。由于采用了多电平变换器的拓扑结构，所以在输出电压与电流方面，具有较优的特性。
第三章控制策略的研究
3.1正弦PWM控制
正弦PWM控制是目前最常用的五电平变换器控制策略之一，其核心思想是将模拟控制信号转换为数字信号，通过改变开关时间来控制输出电压波形。在此基础上，可以通过采用谐波消除控制等方法，进一步提高控制精度。
3.2谐波消除控制
谐波消除控制方法是通过计算谐波电流，改变开关时间来调节输出电流波形，以实现谐波消除的目的。该控制方法使得五电平变换器的电力质量得到了有效提高，然而，同时也增加了控制部分的复杂度。
第四章实验模拟和验证
4.1实验模拟
为了验证辅助变压器拓扑的有效性，本文将进行相应的实验模拟。主要包括电路参数设定、控制模块设计等方面。
4.2验证
通过实际实验和仿真验证，可以考察五电平变换器的电力输出、控制精度、稳定性等方面的性能表现，为实际应用提供了可行性依据。
第五章总结
本文主要介绍了基于辅助变压器的五电平ACAC变换器，其优点是采用五电平输出，能够有效降低谐波，并且简化了控制部分的复杂度。文章从五电平变换器的原理、控制方法和应用方面进行了详细阐述，为现有研究提供了理论支持，同时也为实际应用提供了可行性依据。