Improved Virtual Space Vector Modulation for Four-Level Nested Neutral Point Clamped Inverters

Tóm tắt

Bộ nghịch lưu bốn bậc cấu hình diode kẹp NNPC (Nested Neutral Point Clamped) được sử dụng trong các hệ thống truyền động điện công suất lớn hay điện áp trung thế, do đảm bảo chất lượng đầu ra điện áp tốt trong khi số lượng linh kiện ít hơn so với các dạng bộ nghịch lưu 4 bậc truyền thống. Kỹ thuật SIN PWM (SPWM) áp dụng cho bộ biến đổi này thực hiện đơn giản nhưng có phạm vi điện áp ra giới hạn. Bài báo này trình bày kỹ thuật điều khiển điều chế độ rộng xung vector không gian ảo (VSVPWM) có giá trị áp common mode trung bình. So với phương pháp điều khiển độ rộng xung sin, kỹ thuật này đạt một số ưu điểm như cho phép điều khiển áp ra toàn phạm vi giản đồ vector không gian và đạt độ méo dạng sóng hài thấp. Việc kiểm soát và cân bằng các tụ điện bay được thực hiện bằng việc sử dụng các trạng thái dư thừa nhánh pha (Phase-leg Redundant).  Kết quả phân tích giải thuật điều khiển bộ nghịch lưu này được kiểm chứng bằng mô phỏng trên phần mềm MATLAB/Simulink và thực nghiệm trên mô hình thực tế. Các đánh giá độ méo dạng điện áp, dòng điện ngõ ra và điện áp trên các tụ bay cho thấy chất lượng của hệ thống bộ biến đổi tốt trong phạm vi hoạt động được khảo sát.