戴鹏，邢履帅，吴斌（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008）



一种新型多电平逆变器参考电压矢量分解算法

戴鹏，邢履帅，吴斌
（中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008）

摘要：为解决传统两电平空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）算法推广应用于多电平时，计算量大、实时性差的问题，以中点钳位（NPC）H桥5电平逆变器为例，提出一种基于αβ坐标系的新型参考电压矢量分解SVPWM算法。该算法直接将5电平矢量分解为两电平，避免了先将5电平转化为3电平，再将3电平转化为两电平的繁琐过程，使总体计算量大为减少，提高了实时性，易于向更高电平推广。仿真与实验结果验证了所提算法的有效性。

关键词：多电平；参考电压矢量分解；空间电压矢量脉宽调制；中点钳位H桥5电平逆变器

与传统两电平逆变器相比，多电平逆变器具有输出电压谐波小、开关损耗小、效率高、电磁干扰小等优点［1］。

自中点钳位（NPC）3电平拓扑提出以来，多种逆变器控制方法被提出，主要有载波脉宽调制（SPWM）和空间电压矢量脉宽调制（SVPWM）两种。SPWM不易优化逆变器输出电压性能；与SPWM相比，SVPWM由于直流电压利用率高，输出谐波分量小，易于数字化实现而得到了广泛研究。传统两电平SVPWM算法由于矢量少，计算量小，实现较为简单，但将其推广应用于3电平及以上时［2-3］，为确定参考电压矢量的准确位置并计算矢量作用时间，导致计算量剧增，不利于高精度实时控制。为解决这一问题，一些简化多电平SVPWM算法相继被提出［4-10］。……