五電平有源中點(diǎn)箝位型逆變器解耦控制研究.pdf

1、與中點(diǎn)箝位三電平逆變器相比，有源中點(diǎn)箝位型（ANPC）五電平逆變器具有輸出電壓等級(jí)高、諧波含量低、功率密度大、中點(diǎn)電位易于控制等優(yōu)點(diǎn)。單相僅有一個(gè)飛跨電容，具有較高穩(wěn)定性。保證逆變器中點(diǎn)電位的狀態(tài)并有效控制飛跨電容電壓十分關(guān)鍵，同時(shí)其飛跨電容電壓與中點(diǎn)電位在控制中存在固有耦合問(wèn)題，必須實(shí)現(xiàn)解耦。
　　首先分析了有源中點(diǎn)箝位五電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理，給出逆變器開(kāi)關(guān)函數(shù)輸出模型;重點(diǎn)分析了單相逆變器的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，由此采用基于層疊

2、載波的五電平調(diào)制策略進(jìn)行控制;同時(shí)對(duì)載波移相調(diào)制策略進(jìn)行了仿真分析。其次，對(duì)逆變器直流側(cè)中點(diǎn)電流進(jìn)行推導(dǎo)，運(yùn)用統(tǒng)一中點(diǎn)平衡算法實(shí)現(xiàn)了中點(diǎn)電位控制。利用五電平的冗余開(kāi)關(guān)狀態(tài)提出一種飛跨電容電壓平衡方法，減小了穩(wěn)態(tài)下飛跨電容的波動(dòng)。
　　然后，研究了飛跨電容電壓與中點(diǎn)電位的固有耦合問(wèn)題，通過(guò)分裂調(diào)制波的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了耦合機(jī)理及具體影響，為消除這種固有耦合帶來(lái)的不利影響，提出了解耦控制約束條件，實(shí)現(xiàn)了控制飛跨電容過(guò)程中不影響原有中點(diǎn)電