1、多電平逆變器摘要 多電平逆變器及其相關(guān)技術(shù)的研究與應(yīng)用,是現(xiàn)代電力電子技術(shù)的最新發(fā)展之一,它主要面向高壓大容量的應(yīng)用場(chǎng)合近年來(lái),多電平逆變器的研究受到廣泛重視,并得到了一定的應(yīng)用。多電平逆變器輸出端可以有更多級(jí)的輸出電壓波形,諧波含量小,波形更接近正弦波,逆變器性能更好,更適用于高壓大容量的電力電子變換?？偨Y(jié)和比較了多電平逆變器各種基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的特點(diǎn),它們主要包括了:二極管鉗位式、飛跨電容鉗位式,電容電壓自平衡式和聯(lián)型式拓?fù)?并且分析了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。本文介紹了幾種多電平逆變器調(diào)制方式。關(guān)鍵字 多電平逆變器 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 調(diào)制策略1引言1.1 多電平逆變器的產(chǎn)生和發(fā)展背景 電力電子技術(shù)自20世紀(jì)50

2、年代誕生以來(lái),經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的飛速發(fā)展,至今已被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)、電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)及各種電源系統(tǒng)等需要電能變換的領(lǐng)域。在低壓小功率的用電領(lǐng)域,電力電子技術(shù)的各個(gè)方面己漸趨成熟,將來(lái)的研究目標(biāo)則是高功率密度、高效率和高性能;而在高壓大功率的工業(yè)和輸配電領(lǐng)域,各個(gè)方面的技術(shù)正成為當(dāng)今電力電子技術(shù)的研究重點(diǎn)。大功率電力電子裝置如電力系統(tǒng)中的高壓直流輸電(HVDC),以靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)和有源電力濾波器(APF)為代表的柔性交流輸電技術(shù)(FACTS),以及以高壓變頻為代表的大電機(jī)驅(qū)動(dòng)和大功率電源等需要能夠處理越來(lái)越高的電壓等級(jí)和容量等級(jí),同時(shí),為了滿足輸出電壓諧波含量的要求,這些大功率電力

3、電子裝置還要能夠工作在高開(kāi)關(guān)頻率下,并且盡量減少電磁干擾(EMI)問(wèn)題。電力電子器件是電力電子裝置的核心。在過(guò)去幾十年里,以GTO、BJT、MOSFET為代表的自關(guān)斷器件得到長(zhǎng)足的發(fā)展,尤其是以IGBT、IGCI,為代表的雙極性復(fù)合器件的驚人進(jìn)步,使得電力電子器件向大容量、高頻、易驅(qū)動(dòng)、低損耗、智能模塊化的方向發(fā)展。即便如此,在某些應(yīng)用場(chǎng)合,傳統(tǒng)的兩電平電壓源變換器拓?fù)?仍然不能滿足人們對(duì)高壓、大功率的要求。并且,以現(xiàn)有的電力電子器件的工藝水平,其功率處理能力和開(kāi)關(guān)頻率之間是矛盾的,往往功率越大,開(kāi)關(guān)頻率越低。所以為了實(shí)現(xiàn)高頻化和低EMI的大功率變換,在功率器件水平?jīng)]有本質(zhì)突破的情況下,有效的

4、手段是從電路拓?fù)浜涂刂品椒ㄉ险业絾?wèn)題的方案?，F(xiàn)有的高壓大功率變換電路歸結(jié)起來(lái)可以分為5類(lèi)。1、普通三相逆變器2、降壓一普通變頻一升壓電路 3、變壓器禍合的多脈沖逆變器 4、交一交變頻電路 5、多電平變換器。相對(duì)于其他的高壓大功率變換電路,多電平變換器技術(shù)由于優(yōu)點(diǎn)多，受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注、研究和應(yīng)用。1.2 多電平變換器研究和應(yīng)用現(xiàn)狀從多電平變換器概念的提出至今,在短短二十多年的時(shí)間里,已經(jīng)形成了三類(lèi)基本拓?fù)浼耙幌盗懈倪M(jìn)拓?fù)?。與此相對(duì)應(yīng),多種多電平變換器的調(diào)制控制方法也被提出和研究。在拓?fù)涞难芯糠矫?改進(jìn)的主要方向是減少器件數(shù)量,同時(shí)解決電容電壓的不平衡問(wèn)題等;在控制方面,改進(jìn)的主要方向是輸出

5、波形性能的優(yōu)化和算法的簡(jiǎn)化以及算法的通用型等。但是,在多電平變換器概念提出的最初幾年,它并沒(méi)有受到更多的關(guān)注,其原因在于:多電平逆變器特殊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),無(wú)論是對(duì)功率器件還是對(duì)控制電路的要求都比較高。因此直到20世紀(jì)80年代末,隨著GTO、IGBT、IGCT等大功率可控器件容量等級(jí)的不斷提高,以及以DSP為代表的智能控制芯片的迅速普及,關(guān)于多電平變換器的研究和應(yīng)用才有了迅猛的發(fā)展。 電力系統(tǒng)中的無(wú)功補(bǔ)償和高壓直流輸電以及高壓大容量電機(jī)變頻調(diào)速是目前多電平變換器應(yīng)用的主要領(lǐng)域。無(wú)功補(bǔ)償作為柔性交流輸電技術(shù)的一個(gè)重要組成部分,一直是國(guó)內(nèi)外相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),也是現(xiàn)代電力電子技術(shù)應(yīng)用于電力系統(tǒng)最突出

6、的表現(xiàn)。無(wú)功補(bǔ)償經(jīng)歷了早期的基于并聯(lián)補(bǔ)償原理的常規(guī)靜止無(wú)功補(bǔ)償(SVC)之后,隨著現(xiàn)代功率半導(dǎo)體器件的應(yīng)用與新型功率變換電路及控制技術(shù)相結(jié)合,產(chǎn)生了新型無(wú)功補(bǔ)償裝置一靜止同步補(bǔ)償器STATCOM,而S衛(wèi)汀COM的核心就是電壓源逆變器。從目前情況看,將多電平逆變器應(yīng)用到大功率高電壓的電力系統(tǒng)中,如果電平數(shù)過(guò)多將會(huì)遇到很多困難,如硬件電路過(guò)于復(fù)雜;為了保持各個(gè)電容器的平衡充電,控制變得困難等。所以,目前多電平逆變器應(yīng)用于STATCOM中以三電平或五電平為主,也最為實(shí)際。 中高壓交流大電機(jī)變頻調(diào)速是多電平變換器的另一重要應(yīng)用領(lǐng)域,由于多電平變換器在輸出相同質(zhì)量的電壓波形的條件下,開(kāi)關(guān)器件的電壓應(yīng)力大

7、大減小,工作頻率大為降低,所以可以克服兩電平高頻PWM逆變器驅(qū)動(dòng)中的種種問(wèn)題,其代價(jià)是所需的功率器件較多,因而它更適于大電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。一般中大功率的電機(jī)調(diào)速輸出電壓在6kV左右,目前隨著大功率開(kāi)關(guān)器件的耐壓水平的進(jìn)一步提高,二極管箱位型三電平逆變器達(dá)到這樣的輸出電壓是完全可能的,因此,二極管箱位型三平逆變器廣泛應(yīng)用于高性能、高電壓、大容量電力傳動(dòng)系統(tǒng)中。日本學(xué)者曾經(jīng)于1996年預(yù)見(jiàn),近幾年內(nèi),二極管箱位型多電平變換器的功率范圍,將飛速發(fā)展并迅速占據(jù)幾乎所有的中高壓變頻和無(wú)功補(bǔ)償領(lǐng)域。目前國(guó)際上很多著名的電氣公司,包括西門(mén)子、ABB、阿爾斯通、GE一東芝、三菱、安川等公司都己經(jīng)具有此類(lèi)的大容量電機(jī)

8、調(diào)速產(chǎn)品。據(jù)國(guó)外資料統(tǒng)計(jì),目前用于風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)負(fù)載的高壓大容量多電平變換調(diào)速裝置仍然占應(yīng)用的大部分,在電廠、油田、石化、鋼廠和自來(lái)水處理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的。大容量多電平逆變器供電的交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)近年來(lái)在軌道交通系統(tǒng)中也得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。在國(guó)內(nèi)由于高壓變頻技術(shù)仍沒(méi)有較大規(guī)模形成產(chǎn)業(yè)化,落后于發(fā)達(dá)國(guó)家,目前應(yīng)用的高壓大功率裝置大部分是引進(jìn)產(chǎn)品。而我國(guó)又潛在著巨大的高壓大功率變頻器市場(chǎng),國(guó)家計(jì)委預(yù)計(jì)在今后15年內(nèi),我國(guó)變頻器總需求的投資額在500億元以上,而其中60%70%是高壓大功率變頻器。所以,在世界上各大電氣公司都在這一領(lǐng)域展開(kāi)激烈競(jìng)爭(zhēng),以搶占我國(guó)高壓大功率變頻器市場(chǎng)的同時(shí),我國(guó)也意識(shí)到研

9、制國(guó)產(chǎn)高壓大功率變頻器的緊迫性和重要性。近些年來(lái),國(guó)內(nèi)部分科研院所和一些公司在這一領(lǐng)域也做了一些研究和產(chǎn)品開(kāi)發(fā)工作,包括北京利德華福、山東新風(fēng)光等國(guó)內(nèi)公司的變頻裝置具有高功率因數(shù)、高效率、無(wú)諧波污染和無(wú)需專電機(jī)等優(yōu)點(diǎn),在技術(shù)上已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。2多電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 2.1二極管鉗位式多電平逆器 二極管鉗位式多電平逆變器是開(kāi)發(fā)最早的一種多電平逆變器,這種逆變器的特點(diǎn)是主電路和控制電路比較簡(jiǎn)單,控制方式也比較簡(jiǎn)單,便于雙向功率流動(dòng)的控制,功率因數(shù)控制也方便。一個(gè)m電平逆變器,每相橋臂鉗位二極管個(gè)數(shù)為(m-1)*(m-2)。圖2-1給出三相三電平逆變器的電路由于三相工作原理一樣,那么就以A相

10、分析。它由兩個(gè)直流分壓電容C1=C2,4個(gè)開(kāi)關(guān)管,4個(gè)續(xù)流二極管和兩個(gè)鉗位二極管VDa1和VDa2組成。當(dāng)開(kāi)關(guān)管Sal和Sa2同時(shí)導(dǎo)通時(shí),A點(diǎn)對(duì)O點(diǎn)的電壓為E/2,開(kāi)關(guān)管狀態(tài)不同輸出電壓不同,具體關(guān)系如表所示(l代表開(kāi),0代表關(guān))。由于B,C和A三相相位互差120度“,因此線電壓可以五種電平,因此通過(guò)適當(dāng)?shù)目刂?三電平逆變電路輸出電壓諧波可大大少于兩電平逆變電路。圖2.1三相二極管鉗位式三電平逆變器原理電路結(jié)構(gòu)表2-1相輸出電壓與開(kāi)關(guān)狀態(tài)的關(guān)該電路拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是:輸出功率大,電平數(shù)越多,輸出電壓諧波含量越少。階梯波調(diào)制時(shí),器件在基頻下工作,功率器件損耗小,輸出功率大,動(dòng)態(tài)響應(yīng)好,傳輸帶寬較寬。該

11、電路拓?fù)涞娜秉c(diǎn)是:m電平逆變器每相需要耐壓等級(jí)相同的二極管數(shù)量為(m-1)*(m-2),使得制造成本增加線路安裝困難。開(kāi)關(guān)器件通過(guò)的額定電流不相同,直流電容分壓不均衡。同時(shí)要求鉗位二管的耐壓指數(shù)高,并且數(shù)量多。2.2飛跨電容鉗位式多電平逆變器 由于是采用懸浮電容器來(lái)代替鉗位二極管工作,飛跨電容鉗位式多電平逆變器也叫懸浮電容多電平逆變器,最先由法國(guó)學(xué)者H.Foch和T.A.Meynard提出來(lái)的。一個(gè)m電平的飛跨電容鉗位式多電平逆變器,每相橋臂鉗位電容的個(gè)數(shù)為(m-1)*(m-2)/2圖2.2給出了飛跨電容鉗位式三電平單相逆變器的電路拓?fù)洹Ｅc二極管鉗位三電平相比較,只是用鉗位電容取代了鉗位二極管

12、,電容C的作用主要是將功率開(kāi)關(guān)管的電壓鉗位在單個(gè)直流分壓電容的電壓上,從而實(shí)現(xiàn)三電平輸出。圖2.2飛跨電容鉗位式三電平單相逆變器電路拓?fù)?該電路拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn):電平數(shù)容易擴(kuò)展,有多種開(kāi)關(guān)組合來(lái)合成輸出電平,控制比較靈活。電源斷電時(shí),大容量電容器存儲(chǔ)的能量可作為電源。能控制有功和無(wú)功功率,可用于高壓直流輸電。 該電路拓?fù)涞娜秉c(diǎn):需要大量的鉗位電容,為了使電容的充放電保持平衡,需要采用不同的開(kāi)關(guān)組合,使得系統(tǒng)控制復(fù)雜,器件開(kāi)關(guān)損耗增大。2.3電容鉗位自平衡式多電平逆變器 一個(gè)m電平電容鉗位自平衡式多電平逆變器,每相橋臂鉗位電容的個(gè)數(shù)為(m+l)*(m-1)/4,這種逆變器電路是以電容鉗位的半橋式逆變電

13、路為基本單元,按照金字塔的結(jié)構(gòu)形式構(gòu)成的多級(jí)電路,其中每個(gè)基本單元的電壓等級(jí)相同。由于控制的開(kāi)關(guān)器件較多,所以這種電路形式的多電點(diǎn)平逆變電路開(kāi)關(guān)模式極其靈活,不需要接觸附加的電路來(lái)抑制直流側(cè)的電容電壓偏移問(wèn)題,在理論上能夠?qū)崿F(xiàn)電容鉗位的自平衡。另外這種電路拓?fù)渚哂型ㄓ玫囊饬x。前面介紹的二極管鉗位,電容鉗位,其他各種衍生的多電平電路結(jié)構(gòu),都可以看作是這種電路的一種特例,因此具有很高的研究與應(yīng)用價(jià)值。圖2.3電容鉗位自平衡式多電平逆變器電 這種電路拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是:很容易實(shí)現(xiàn)直流側(cè)母線電容電壓自平衡不需要附加電路來(lái)抑制。其他各種電路都可以通過(guò)這種電路衍生出來(lái)。 該電路拓?fù)涞娜秉c(diǎn)是:由于存在很多冗余狀態(tài)

14、,所以控制策略比較復(fù)雜,同時(shí)開(kāi)關(guān)損耗比較大。2.4級(jí)聯(lián)式多電平逆變 級(jí)聯(lián)式多電平逆變器是用H橋直接串聯(lián)疊加組成的一種級(jí)聯(lián)式電路結(jié)構(gòu)。這種逆變器需要獨(dú)立的直流電壓源。圖2.4是級(jí)聯(lián)式五電平三相逆變器主電路結(jié)構(gòu),從圖上可以知道2個(gè)兩電平的H橋直接串聯(lián)疊加組成每相橋臂,每相輸出電壓是各個(gè)單元輸出的疊加。級(jí)聯(lián)型五電平變流器的輸出電壓及其對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)如表2-2所示。 圖2.4級(jí)聯(lián)式五電平三相逆變器主電路結(jié)構(gòu) 這種電路拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是:獨(dú)立的直流電源,無(wú)須進(jìn)行電容均壓控制。容易模塊化,易于擴(kuò)展。無(wú)需鉗位二極管和電容,在三種電路結(jié)構(gòu)中,對(duì)于相同電平數(shù)所需器件最少,易于封裝。容易實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)技術(shù),不用阻容吸收電路

15、。 該電路拓?fù)涞娜秉c(diǎn)是:需要獨(dú)立直流電源多,不易實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)。表2-2級(jí)聯(lián)型五電平變流器的輸出電壓及其對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)狀態(tài) 以上詳細(xì)總結(jié)了目前多電平變流器的電路拓?fù)?對(duì)各自的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析、比較,三種結(jié)構(gòu)各有優(yōu)劣,但在實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用當(dāng)中需要考慮多種因數(shù),比如簡(jiǎn)單性的主電路結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)的容易性以及成本高低等多方面來(lái)考慮,飛跨電容鉗位式需要大量的鉗位電容,但是由于高壓應(yīng)用場(chǎng)合中電容體積勢(shì)必增大,這樣就限制了它的應(yīng)用。級(jí)聯(lián)式逆變器需要多個(gè)獨(dú)立直流供電電源,實(shí)際上就需要多個(gè)變壓器,也使體積和損耗增大。相對(duì)來(lái)說(shuō),二極管箱位式多電平逆變器由于不需要相互獨(dú)立的直流電源來(lái)維持每個(gè)電平電壓,因而研究的比較多,應(yīng)用領(lǐng)域更

16、廣泛。3多電平逆變器調(diào)制策略 多電平逆變器要想高效率、高性能運(yùn)行,不僅需要優(yōu)良的電路拓?fù)?而且必須采用的好的控制策略。多電平變流器控制策略的主要控制目標(biāo)為: (l)控制逆變器本身工作狀態(tài),其中包括直流母線電容電壓平衡控制、開(kāi)關(guān)損耗控制、輸出波形質(zhì)量控制等。 (2)控制電壓輸出,使逆變器輸出的脈沖序列與參考電壓波形等效。 根據(jù)開(kāi)關(guān)頻率的高低,可以將多電平逆變器的控制策略分概況為兩個(gè)類(lèi)別: (l)開(kāi)關(guān)器件工作在低頻方式中,在輸出電壓或電流一個(gè)周期中,開(kāi)關(guān)器件只進(jìn)行一次或兩次動(dòng)作。主要有選擇性諧波消除調(diào)制(SHEPWM)和階梯波調(diào)制; 2)開(kāi)關(guān)器件工作在高頻方式中,在輸出電壓或電流一個(gè)周期中,開(kāi)關(guān)器

17、件要進(jìn)行多次動(dòng)作,主要有載波PWM調(diào)制和空間矢量調(diào)制(SVPWM)。3.1特定消諧法(SHEPWM) 特定消諧PWM技術(shù),即SHEPWM方法與傳統(tǒng)的兩電平選擇性諧波消除調(diào)制方法類(lèi)似,就是在階梯波上通過(guò)預(yù)制適當(dāng)?shù)摹鞍疾邸毙畔?lái)選擇性的消除特定次諧波。SHEPWM技術(shù)具有以下主要特點(diǎn)是功率開(kāi)關(guān)管的開(kāi)關(guān)頻率下降約三分之一,降低了開(kāi)關(guān)損耗,同時(shí)具有消除諧波次數(shù)多、殘余的諧波分量幅值小、電壓利用率高等優(yōu)點(diǎn)。主要缺點(diǎn)是需要求解高階非性方程組,計(jì)算很復(fù)雜,一般都是離線計(jì)算,隨著計(jì)數(shù)器、光電禍合器等電子器件的速度不斷提高,存儲(chǔ)器容量的不斷增大,將對(duì)應(yīng)不同輸出基波電壓的大量開(kāi)關(guān)角組存儲(chǔ)并快速尋址、傳輸為可能。例

18、如將特定消諧技術(shù)應(yīng)用于變壓變頻調(diào)速系統(tǒng)中可以得到比較好的效果。3.2階梯波調(diào)制 所謂階梯波調(diào)制是指用階梯波來(lái)逼近正弦波,是比較直觀的方法,為了消除和抑制特定低次諧波控制每一個(gè)電平持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短,諧波的個(gè)數(shù)的消除由電平數(shù)決定。階梯波調(diào)制主要特點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單直觀,開(kāi)關(guān)頻率要求低,可以使用具有大功率低開(kāi)關(guān)頻率器件,可靠性高,另外這種方法調(diào)制比變化范圍寬而且算法簡(jiǎn)單,控制上硬件實(shí)現(xiàn)方便。不過(guò)這種方法的一個(gè)主要缺點(diǎn)就是輸出波形的諧波含量高。3.3載波PWM調(diào)制 多電平逆變器的載波PWM調(diào)制技術(shù)是多電平逆變器在兩電平SPWM技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,多電平逆變器中由于開(kāi)關(guān)管多,因此,多電平逆變器的載波和調(diào)制波

19、都不止一個(gè),每一個(gè)載波和調(diào)制波有多個(gè)控制自由度,這些自由度至少有頻率、幅值和偏移量等。這些自由度的不同組合,將會(huì)產(chǎn)生大量載波PWM技術(shù)。下面將對(duì)幾個(gè)代表性的調(diào)制方法進(jìn)行介紹。1) 載波疊加SPWM法2) 對(duì)于一個(gè)多電平逆變器,每相由萬(wàn)個(gè)載波采用個(gè)具有相同峰峰值和相同頻率和相同相位的對(duì)稱分布三角載波與一個(gè)頻率為種昌值為A的正弦波相比較。在正弦波和三角載波相交狀態(tài),假如正弦波幅值小于某三角波幅值,則關(guān)斷相應(yīng)開(kāi)關(guān)器件,反之,則開(kāi)通該器件。3) 載波移相PWM法這種控制方法一般適用于飛跨電容型多電平變流器和級(jí)聯(lián)型多電平變流器拓?fù)?。針?duì)級(jí)聯(lián)型多電平逆變器,每個(gè)全橋單元模塊都使用低開(kāi)關(guān)頻率的單SPWM,各

20、模塊擁有相同的頻率調(diào)制比、幅度調(diào)制比,但各載波間在時(shí)間上錯(cuò)開(kāi)T=T/2N(T為載波周期,N為單元模塊數(shù)),逆變器的總輸出為各單元模塊輸出的線性疊加,使其等效開(kāi)關(guān)頻率提高1倍,大大減小了輸出電壓諧波含量。這種方法的原理如圖3.1所示。圖3.1載波移相PWM法方法原理示意圖3.4空間矢量調(diào)制SVPWM SVPWM技術(shù)最早來(lái)源于交流電機(jī)控制中,為了在電動(dòng)機(jī)空間形成圓形旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),對(duì)于兩電平六開(kāi)關(guān)逆變器來(lái)說(shuō),在不同開(kāi)關(guān)狀態(tài)下,可以形成8個(gè)電壓空間矢量,共同構(gòu)成一個(gè)正六邊形電壓空間矢量圖。由空間矢量所在區(qū)域的開(kāi)關(guān)空間矢量運(yùn)用“伏秒相等”的原則進(jìn)行合成任意矢量。圖3-2(a)為兩電平電壓空間矢量圖。 多電平

21、SVPWM方法是由兩電平SVPWM方法演化而來(lái),圖3.2(b)是三電平空間矢量圖,三電平逆變器的電壓空間矢量為27個(gè),包括零矢量,短矢量,中矢量和長(zhǎng)矢量?？臻g矢量調(diào)制方法的主要特點(diǎn)是直流母線電壓的利用率很高,開(kāi)關(guān)損耗低,調(diào)制比大,動(dòng)態(tài)性能好,但是有個(gè)明顯的的缺點(diǎn):如果應(yīng)用于于五電平以上場(chǎng)合時(shí),控制算法比較復(fù)雜,很難實(shí)現(xiàn),所以當(dāng)前多電平SVPWM技術(shù)的研究一般只限于五電平以下。圖3.2兩電平和三電平的空間電壓矢量 4總結(jié) 多電平變換器因其具有小的輸出波形THD、低的器件電壓應(yīng)力和低的系統(tǒng)EMI等優(yōu)點(diǎn)而受到研究者們的青睞，成為近年來(lái)高壓大功率應(yīng)用領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文總結(jié)了已有的多電平變換器拓?fù)涞墓?/p>

22、作原理，對(duì)多電平變換器已有的PWM控制方法進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，目前高壓大功率變流器不存在一種通用的方案，三電平是多電平當(dāng)中最基礎(chǔ)也是最簡(jiǎn)單的一種拓?fù)?，要想進(jìn)一步改善輸出波形質(zhì)量就需要增加電平數(shù)目，如五電平、七電平等，但相應(yīng)地開(kāi)關(guān)選擇的冗余度加大，控制策略將變得更加復(fù)雜。如果尋找一種或幾種更加通用實(shí)用的電路拓?fù)浜涂刂撇呗允且院笮枰龅墓ぷ鳌⒖嘉墨I(xiàn)1錢(qián)照明,張軍明,呂征宇.我國(guó)電力電子與電力傳動(dòng)面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇J.電工技術(shù)學(xué)報(bào),2004,19(8):34-38.2王兆安,黃俊.電力電子技術(shù)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000:l-47.3林渭勛.電力電子技術(shù)基礎(chǔ)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1990:1-38.4李永東.高性能大容量交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)的現(xiàn)狀及展望J.電工技術(shù)學(xué)報(bào),2005,20(2):1-