中压级联H桥换流器提高输出电能质量的锯齿载波NL-PWM策略

《中压级联H桥换流器提高输出电能质量的锯齿载波NL-PWM策略》是一篇探讨如何通过改进脉宽调制（PWM）技术来提升中压级联H桥换流器电能质量的学术论文。该论文针对当前电力电子变换系统中存在的谐波污染问题，提出了一种基于锯齿载波的非线性PWM（NL-PWM）控制策略，旨在优化换流器的输出波形，减少谐波含量，从而提高系统的电能质量。

在现代电力系统中，随着可再生能源接入比例的增加以及高功率电子设备的广泛应用，对电能质量的要求日益提高。中压级联H桥换流器因其具有模块化、扩展性强、开关损耗低等优点，被广泛应用于高压直流输电、柔性交流输电系统以及工业变频器等领域。然而，由于换流器的开关动作会产生大量的谐波电流和电压，严重影响系统的稳定性和电能质量。

本文提出的锯齿载波NL-PWM策略是一种创新性的控制方法，其核心思想是利用锯齿波作为调制信号，并结合非线性控制算法，动态调整各子模块的开关时刻，以实现更精确的输出波形控制。与传统的正弦波调制方式相比，该策略能够有效抑制特定频率的谐波成分，同时保持较高的调制效率。

论文首先分析了中压级联H桥换流器的工作原理及其在实际应用中产生的主要谐波问题，然后详细介绍了锯齿载波NL-PWM策略的理论基础和实现方法。通过建立数学模型并进行仿真验证，作者证明了该策略在降低总谐波失真（THD）方面的显著优势。此外，论文还讨论了该策略在不同负载条件下的适应性和稳定性，表明其具有良好的工程应用前景。

为了进一步验证所提方法的有效性，作者进行了多组实验对比分析，包括与传统SPWM、SVPWM等方法的性能比较。实验结果表明，在相同的输入条件下，采用锯齿载波NL-PWM策略的换流器输出波形更加接近理想正弦波，谐波含量明显降低，系统运行更加平稳。

此外，论文还探讨了该策略在实际工程中的实施难点，如载波频率的选择、子模块间的协调控制以及硬件实现的可行性等问题。针对这些问题，作者提出了相应的解决方案，并建议在实际应用中应根据具体工况进行参数优化，以达到最佳的电能质量提升效果。

总体而言，《中压级联H桥换流器提高输出电能质量的锯齿载波NL-PWM策略》为解决中压级联H桥换流器的谐波问题提供了新的思路和技术手段，具有重要的理论价值和实际应用意义。该研究不仅推动了PWM控制技术的发展，也为提高电力电子系统的电能质量提供了可行的技术路径，对未来智能电网和高效能源转换系统的设计具有积极的指导作用。