Kỹ thuật PWM đa sóng mang IPD, POD và APOD cho nghịch lưu ba pha NNPC năm bậc

Tóm tắt

Gần đây, các thiết bị biến đổi công suất điện áp cao và công suất lớn trong công nghiệp, trong lưới điện dạng bộ nghịch lưu đa bậc NNPC (Nested Neutral Point Clamped) được đề xuất và phát triển. Các phương pháp điều khiển cho bộ biến đổi này được chú trọng đầu tư nghiên cứu nhằm cung cấp điện áp và dòng điện ngõ ra chất lượng cao như đạt độ méo dạng sóng hài thấp, giảm điện áp Common mode. Phương pháp điều chế độ rộng xung đa sóng mang (CBPWM) là một lựa chọn do nguyên lý đơn giản, dễ thực hiện. Bài báo này nghiên cứu và so sánh đặc tính các kỹ thuật Sin CBPWM áp dụng cho bộ nghịch lưu năm bậc NNPC. Các kỹ thuật CBPWM phổ biến bao gồm kỹ thuật bố trí cùng pha (IPD - In phase disposition), bố trí ngược pha (POD - Phase opposition disposition) và bố trí ngược pha luân phiên (APOD - Alternative phase opposition disposition). Kỹ thuật điều khiển cân bằng điện áp trên các tụ DC nhờ tận dụng các trạng thái điện áp trùng lặp cũng được áp dụng. Kết quả khảo sát bằng mô phỏng dùng phần mềm PLECS và kiểm chứng bởi mô hình thực nghiệm cho thấy, phương pháp IPD-PWM cho độ méo dạng sóng hài nhỏ nhất, phương pháp POD-PWM có ưu điểm vượt trội vì có thể hạn chế giá trị điện áp Common mode (CMV - Common mode voltage) ở mức thấp nhất, phương pháp điều chế APOD-PWM có chất lượng sóng hài  tốt hơn so với POD-PWM nhưng vẫn còn xuất hiện các xung áp CMV cao khi làm việc ở phạm vi điện áp lớn. Kết quả nghiên cứu cho thấy, giải thuật cân bằng áp tụ áp dụng tốt cho cả 3 kỹ thuật IPD-PWM, POD- PWM và APOD-PWM.