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摘要
针对已有特高压试验电源拓扑结构的不足,提出一种级联多电平的调频式谐振特高压试验电源拓扑结构及其控制方法。出于减少输出电压总畸变率的考虑,将基于载波移相调制的背靠背级联多电平变流器代替传统单级AC/AC变换器构成大功率调频调压信号源。首先研究整流部分的数学模型及其双闭环控制策略,并引入了电容电压平衡策略,然后研究逆变升压部分的数学模型并提出多环控制策略,最后对优化拓扑的控制方法进行稳定性分析。以级联5电平变流器为例,在PSIM(电力电子仿真)平台上对优化的试验电源进行系统仿真,输入为10kV等级的高压交流电,仿真结果说明该方法成功降低了大功率调频调压信号源的输出电压总畸变率,并减少了变压器的变比,降低变压器的体积和重量,使系统效率提高。
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