基于spwm的z源t型三电平逆变器中点平衡和升压控制

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1、基于SPWM的Z源T型三电平逆变器中点平衡和升压控制　　摘要：由于Z源三电平中点钳位（NPC）逆变器存在无源器件多的缺点，采用Z源T型三电平逆变器拓扑，该拓扑具有Z源NPC逆变器相同的升压特性，但是开关器件数目较少，效率高。以电压源型Z源三电平T型逆变器为例，对同相电压偏移（PD）和反相电压偏移（APOD）方法进行分析，研究发现采用PD的方法可以减少开关次数，降低开关损耗。在Matlab/Simulink下，建立Z源T型三电平逆变器PD模型，仿真结果表明，采用PD方法能够获得较好的波形质量，并针对T型三电平逆变器固有的中点不平衡，提出了注入零序分量

2、实现中点平衡控制。通过实验验证了所提方法的有效性。　　关键词：Z源；T型逆变器；同相电压偏移；反相电压偏移；中点平衡　　中图分类号：TN919?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2016）21?0153?06　　NeutralpointbalanceandboostcontrolofZ?sourceT?typethree?levelinverter　　basedonSPWM　　JIAYuxiang1，LIRunjuan1，LIUTao2　　（1.DepartmentofElectricalEngineering，HenanRadio&

3、8TelevisionUniversity，Zhengzhou450000，China；　　2.SchoolofElectricalEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China）　　Abstract：TheZ?sourcethree?levelneutralpointclamped（NPC）inverterhasthedisadvantageofmorepassivecomponents.ThetopologyofZ?sourceT?typethree?levelinverterisadopted

4、，whichhasthesameboostcharacteristicswithZ?sourceNPCinverter，buthaslessquantityofswitchingdevicesandhigherefficiencythanthoseofZ?sourceNPCinverter.TakingZ?sourcethree?levelT?typeinverterasanexample，themethodsofphasedisposition（PD）andalternativephaseoppositiondisposition（APOD）ar

5、eanalyzed.ThestudyfoundthatthePDmethodcanreducetheswitchingfrequencyandswitchingloss.ThePDmodelofZ?sourceT?typethree?levelinverterwasestablishedwithMatlab/Simulink.ThesimulationresultsshowthatthePDmethodcanobtainpreferablewaveformquality.Tosolvetheinherentneutralpointimbalance

6、ofT?typethree?levelinverter，themethodofinjectingzero?sequencecomponenttocontroltheneutralpointbalanceisputforward.Theeffectivenessoftheproposedmethodwasverifiedwithanexperiment.　　Keywords：Z?source；T?typeinverter；phasedisposition；phaseoppositiondisposition；neutralpointbalance8　

7、　0引言　　随着分布式电源的迅速发展及其在效率要求的不断提升，提高电能质量、减少谐波污染、提高发电系统的效率已经成为逆变设备的必要条件。三电平变换器（见图1）相比于传统的两电平逆变器具有谐波少、耐压高、开关应力小、电磁干扰（ElectroMagneticInterference，EMI）少等优点，已经在分布式电源及微电网领域得到广泛应用。然而对于燃料电池、光伏电池等分布式电源的输出电压并不是恒定的，无法实现较宽直流电压范围的变流功能和得到较高的交流输出电压[1?3]。为了满足直流母线较宽的电压范围，文献[4]加入了DC/DC变换器，即采用两级结构。

8、然而此变换器不仅需要较多的功率器件，在工作过程中还产生大量的开关损耗，降低系统效率。为了减少因DC/DC多电平变换器开关损