陈元娣 林 洁 刘涤尘 朱忠尼

（1.武汉大学电气工程学院 武汉 430072 2.空军雷达学院 武汉 430019）

1 引言

采用多电平逆变器是实现高压大容量电能变换的有效途径，多电平逆变器拓扑及控制策略已成为研究的热点。与传统的二电平逆变器相比，多电平逆变器具有使用低压器件实现高电压等级输出，输出电压的 dv/dt小、波形质量好等优点[1-2]。目前研究较多的主电路拓扑主要有二极管钳位式多电平逆变器、飞跨电容式多电平逆变器和级联型多电平逆变器[3-7]。其中，级联型多电平逆变器不仅具有其他多电平逆变器的共有优点，而且实现输出相同电平数所需器件最少，不存在直流侧电容不均压等问题，可靠性高，是高电压输出逆变器的首选拓扑结构[8-9]。但级联逆变器的每一个 2H单元都需要一个独立的直流电源，输出电平数越多，需要的独立直流电源数也越多，这将导致电路结构复杂，故障检测和判断困难。在有些场合下，比如光伏并网发电，不允许电网向直流电源，即太阳能极板回馈电能，如果使用级联逆变器，需要采取一定的控制措施。

文献[10-11]中提出了一种应用于电机驱动的由两个2H桥构成的级联逆变器，只需一个直流电源，另一个电源为电容，通过检测电容电压及逆变器输出电流的方向来控制电容充放电，使电容电压为直流电源电压的一半。同时采用消谐波法来计算级联逆变器输出阶梯波的触发角，这种计算的基础是电容电压严格保持为电源电压的一半，实际电容电压是波动的，因此，输出电压仍然有一定含量的低次谐波。……