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随着风力发电机组单机容量的不断增大，提高风力发电系统中电力电子装置容量并改善其输出特性也成为风力发电技术研究的重要内容。尤其是对于直接驱动型风力发电系统，需使用全功率变流器，研究多电平变流器有一定的现实意义。
本文主要研究了当前风力发电系统中的变流器及其相关调制策略，并将多电平拓扑和新式的调制策略引入风力发电领域，结合数字控制处理器和可编程逻辑器件优势，实现了采用DSP+FPGA结构进行变流器控制的方案。
本文首先分析了二极管箝位型三电平变流器运行工况，并建立了数学模型，在此基础上，根据控制自由度组合的思想对多电平变流器SPWM调制方法进行了分析，在分析和比较载波相移、载波交叠和开关频率优化SPWM技术优缺点的基础上，将多电平变流器开关频率优化SPWM方法和载波交叠式SPWM方法相结合，实现了开关频率优化．载波交叠SPWM方法。该方法同时具有开关频率优化和载波交叠SPWM方法的优点：在较低开关频率下具有良好的谐波特性，并有效的提高了直流电压利用率。
针对多电平变流器的开关器件数目远大于常规的桥式PWM变流器，而常用的微控制芯片难以提供足够的PWM触发脉冲的问题，本文研制了基于DSP+FPGA结构的多路PWM脉冲发生器。该脉冲产生器通过接口单元接收DSP写入的PWM脉冲宽度数据，然后自动安排脉冲宽度数据产生PWM波形，不再需要占用DSP时间和资源。
在理论分析和仿真研究的基础上，本文设计并完成了基于DSP+FPGA结构的二极管箝位型三电平变流器样机，并进行了系统实验，给出了实验结果。实验结果表明DSP+FPGA的多路PWM脉冲发生器工作可靠，能够产生高精度的PWM脉冲，而且该PWM脉冲发生器只要修改DSP的控制算法便可以方便地用于其他电力电子装置，具有一定的应用前景。