毕长煜

（沈阳工业大学电气工程学院，沈阳 110870）



基于时间补偿的三电平逆变器中点电位平衡控制

毕长煜

（沈阳工业大学电气工程学院，沈阳 110870）

由于中点箝位式三电平逆变器（NPC）固有的电气结构，中点电位平衡问题一直是NPC逆变器的固有问题，本文在深入探讨逆变器中点不平衡的根本原因的基础上。提出了一种基于时间补偿的中点电位控制方法，其区别于传统PI的控制策略，该方法就是对中点电位差进行分类，以实现在不同电位下，对小矢量开关时间实现不同参数补偿，以到达中点电位的精确控制。通过Matlab/Simulink仿真证明了基于时间补偿的中点电位调制方法的有效性。

中点箝位式；中点电位平衡；时间补偿；直流母线电压

多电平逆变器目前广泛地应用于各种大功率工业设备，并且逐渐替代了两电平逆变器，其中二极管箝位式三电平逆变器因其自身优势已经广泛应用，以其为例，其输出相比于两电平逆变器具有更低的电压变化率，同时从整个逆变系统分析，它降低了系统的谐波畸变率（THD）。保证了系统的安全性[1]。图1给出了经典的NPC逆变器拓扑结构图，现在已广泛地应用于可再生能源系统和中压大功率设备中[2]。虽然NPC逆变器具有以上优点，但由于其拓扑结构的限制，中点电位不平衡的问题一直存在，其直流侧上的母线电容降压并非理想的二分之一[3]，因此如何控制逆变器中点电压一直是三电平逆变器的研究热点。

图1　三电平中点箝位……