多电平逆变器拓扑结构及其控制策略的比较 多电平逆变器主要有三种拓扑结构:二极管箝位型、飞跨电容型和级联型
二极管箝位型电路需要保证直流侧电容均压,控制困难,实际应用中还是三电平电路为主,一般不超过五电平
飞跨电容型,亦称电容箝位型,同样存在电容电压平衡控制及冗余开关状态优化的问题,实际应用较少
级联型多电平逆变器,又称链式逆变器,以普通的单相全桥(H 桥)逆变器为基本单元,将若干个功率单元直接串联,串联数越多,输出电平数也越多
它的优点是不存在电容平衡问题,电路可靠性提高,易于模块化,适合 7 电平、9 电平及以上的多电平应用,是目前应用最广的多电平电路
缺点是需要多路独立的直流电源且不易实现四象限运行
多电平逆变器的PW M 控制策略可分为: 在上述的多电平逆变器的PW M 控制法中,空间电压矢量控制法适用于三-五电平的逆变器,五电平以上的多电平逆变器空间电压矢量数目较多,控制算法复杂,不适合用该方法
对于五电平以上的多电平逆变器,适合采用载波调制PW M 控制法
载波层叠PW M 控制法和开关频率优化PW M 控制法,既可用于二极管箝位型和飞跨电容型逆变器,也可以应用于具有独立直流电源的级联型逆变器
载波移相PW M 控制法和开关频率优化PW M 控制法,则适合于级联型多电平逆变器
开关频率优化PW M 控制法由于正弦调制波中加入了三次谐波,因而只适用于三相多电平逆变器
对于三相具有独立直流电源的级联型多电平逆变器,载波移相和开关频率优化结合的PW M 控制法,可提高等效开关频率,控制效果更好
多电平三相逆变器中,空间矢量密集,可供选择的矢量模大小种类很多,电压合成更加接近正弦波,所以多电平的空间电压矢量法控制进度高,输出电压的谐波含量小
但在电平数在5 电平以上的多电平逆变器中,此时空间电压矢量PW M 法控制算法非常复杂
一、NPC 型多电平逆变器 优