胡子晨，李 征，王 晗，张建文

(1．东华大学信息科学与技术学院，上海201620；2.上海交通大学电气工程系风力发电研究中心，上海200240)

三电平变流器开关频率优化设计方法研究

胡子晨1，李 征1，王 晗2，张建文2

(1．东华大学信息科学与技术学院，上海201620；2.上海交通大学电气工程系风力发电研究中心，上海200240)

开关频率作为变流器的重要参数，直接影响着系统运行时的效率与损耗分布，然而目前对其优化设计方法的讨论却较少。以NPC三电平拓扑为背景，在分析系统的工作原理后，推导各器件损耗关于开关频率的函数，并将变流器系统作为一个整体进行效率优化，从而获得开关频率设计方法。最后利用PLECS软件仿真以及实验验证了设计的正确性与可行性。

NPC三电平变流器；开关频率设计；效率优化

开关频率是变流器系统的重要参数，其参数的选取不仅制约着系统输出电能质量，更影响着滤波器设计及系统损耗分布。然而在目前的变流器工程设计中，开关频率的设计往往简单地参考功率器件的推荐值或以往工程经验值，这样显然无法做到系统设计的最优化。

随着系统效率逐渐成为判断变流器设计成功与否的重要指标，为了提高变流器系统效率，不少学者分别在减小滤波器损耗[1]，以及优化功率器件损耗[2]方面做了不少研究。文献[1]提出了LCL滤波器有源阻尼方法，省去了阻尼电阻，减小了滤波器损耗；文献[2]提出了应用于三电平变流器的软开关方法，减小了功率器件开关损耗。……