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CHB多电平逆变器PWM调制优化及功率均衡控制策略
CHB多电平逆变器PWM调制优化及功率均衡控制策略
摘要：
随着电力电子技术的快速发展，多电平逆变器被广泛应用于可再生能源系统、电动汽车和工业控制系统等领域。多电平逆变器拥有高效、低失真、可靠性高等优势，但是其PWM调制技术和功率均衡控制策略仍然存在一些问题。本文针对这些问题，对CHB多电平逆变器的PWM调制优化与功率均衡控制策略进行了研究。
关键词：CHB多电平逆变器、PWM调制、功率均衡、可再生能源、电动汽车、工业控制系统
1.引言
多电平逆变器是电力电子领域的重要研究方向之一，它可以将直流电压转换为多级交流电压，并且具有较低的输出失真和较高的电能转换效率。CHB多电平逆变器是一种常用的多电平逆变器拓扑结构，它由多个H桥单元组成，每个H桥单元都有多个输出电压等级。在CHB多电平逆变器中，PWM调制技术和功率均衡控制策略对其性能的影响非常重要。
2.CHB多电平逆变器的PWM调制优化
在CHB多电平逆变器的PWM调制中，需要将参考信号转换成每个H桥单元的PWM波形。传统的PWM调制方法存在调制功率分布不均匀、输出电压谐波含量高等问题。为了解决这些问题，可以采用遗传算法、粒子群优化算法等优化方法对PWM调制进行优化，以实现输出电压的质量提高。此外，还可以考虑电容电压均衡的PWM调制方法，通过调整电容电压，使得各个电平的输出电压均衡。
3.CHB多电平逆变器的功率均衡控制策略
多电平逆变器中，各个H桥单元的输出电压需要保持均衡，以实现电力负载的均衡。为了实现功率均衡，可以采用电容电压均衡控制方法和流量控制方法。电容电压均衡控制方法通过调节电容电压，实现各个电平输出电压的均衡。流量控制方法通过调节开关管的占空比，使得各个电平的功率均衡。
4.实验与仿真结果
基于Matlab/Simulink软件平台，对CHB多电平逆变器的PWM调制优化与功率均衡控制策略进行了仿真实验。通过仿真实验，可以验证所提出的方法在输出电压质量和功率均衡方面的有效性。
5.结论
本文对CHB多电平逆变器的PWM调制优化与功率均衡控制策略进行了研究。通过PWM调制优化，可以改善多电平逆变器的输出电压质量；通过功率均衡控制策略，可以实现多电平逆变器的各个H桥单元电压的均衡。实验与仿真结果表明，所提出的方法在提高电能转换效率和减小功率波动方面具有较好的效果。
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