混合五電平逆變器的單載波雙調制波調制策略

廖 磊，侯世英，陳劍飛，饒 嬈，孫 韜

(重慶大學 輸配電裝備及系統安全與新技術國家重點實驗室，重慶 400044)

0 引言

多電平逆變器能以耐壓值較低的開關器件組合輸出諧波含量低、電磁干擾小的多電平電壓，廣泛應用于中高壓大功率電能變換場合[1- 4]。

隨著電平數的增加，傳統的多電平逆變器所需要的開關器件較多，結構復雜，且存在著逆變器效率低、價格昂貴等問題?；旌隙嚯娖侥孀兤鞑捎貌煌蛪褐档拈_關器件，能以較少的功率開關和直流電源輸出較多的電平數，提高了輸出電壓諧波特性、功率密度等，成為了多電平逆變器的一個發展趨勢[5]。文獻[6]首次提出利用不同耐壓值的開關器件將不同電壓等級的功率單元進行級聯的混合多電平逆變器，實現以較少的開關器件輸出較多的電平數。此后，大量的類似新拓撲層出不窮，其中非對稱混合多電平逆變器僅采用單個獨立電源就能得到較多電平數，極大地提高了該類拓撲的性價比[7-10]。

由于在同一拓撲中采用了2種不同耐壓值的開關器件，其工作方式也與傳統的多電平逆變器不同。耐壓值高的開關器件因其開關頻率的限制一般工作在低頻狀態，耐壓值較低的開關器件一般工作在高頻狀態，因此此類拓撲一般采用了混合調制的方式進行控制[11-17]。文獻[7]采用了一種方波合成與消諧波三角載波脈沖寬度調制(PWM)相結合的控制方式，該控制方式雖然能使得混合逆變器輸出五電平，但存在直流側電容中點電壓波動較大的問題，且只能在一個基波周期內實現平衡；……