多电平功率变换器控制策略综述

摘要：由于多电平逆变器在节能和可靠性方面的巨大优势，受到了越来越多的关注，并且有很多已被采用于工业中，但是随着电平数的增加，控制的复杂性也随之增加。文章对多电平逆变器的各种拓扑进行了分析，对其调制技术和控制策略进行了系统的介绍，指出了各自的优缺点，对多电平逆变器的研究具有很重要的指导意义。

关键词：多电平逆变器，调制技术，控制策略

Abstract: as the multilevel inverter in energy saving and the great advantage of reliability by more and more attention, and have a lot of has been adopted in the industry, but as the number of level increases, the complexity of the control also will increase. The article to the multilevel inverter of all kinds of topology is analyzed, the modulation technology and control strategies of the introduction of the system, and points out the advantages and disadvantages of each, the multilevel inverter research has very important significance.

Key words: the multilevel inverter, modulation technology, control strategy

引言

电力电子技术的飞速发展给科技和工业带来了巨大变革，在电力系统、电机调速等需要电能变换的领域随处可见电力电子设备，它们与人们的生活息息相关。自从三电平中点钳位逆变器被发明以来，多电平逆变器就收到了人们的普遍关注，经过多年的发展，很多具有实际意义的多电平逆变器电路及其调制控制方法相继问世。H桥级联式、电容箝位式、二极管箝位式、飞跨电容嵌位式等结构是当前多电平逆变器的主要结构。

1 基本的多电平逆变器拓扑

1.1二极管箝位式逆变器

最先出现的多电平逆变器就是二极管钳位式多电平逆变器，同时，也是目前为止研究最多的一种拓扑结构，它是通过串连的一系列电容将较高电压分成一系列较低的电压来实现多电平输出的。（图1）示出了一个二极管箝位的三电平逆变器。在该拓扑中，左侧有两个分压电容，其大小相等，两个电容中点成为中性点，它将直流电压分成3个电平，在这个电路中，直流母线电压通过2个串联的大电容器C1和C2被分成3个电平，输出的电压有3种状态：Vdc/2、0和－Vdc/2[1]。