吴丽然，吴命利

（北京交通大学 电气工程学院，北京 100044）

0 引言

级联型多电平变流器也被称为级联H桥型CHB（Cascaded H-Bridge）变流器、多单元串联型多电平变流器 MMCC（Multi-Module-Cascaded Converter），由于多单元串联，各单元结构相同，且直流侧相互独立，易采用模块化设计和安装，能够实现高电压、多电平的输出，成为高压大功率电力电子装置的主流拓扑结构，广泛应用于静止同步补偿器、光伏并网逆变器、电力电子变压器等场合［1-3］。

文献［4-5］指出开关损耗、器件断态损耗、电容自身损耗和吸收回路损耗的差异以及输入脉冲延时的不同会造成直流电压的不均衡，而直流电压的均衡是变流器正常工作的基础。因此，直流电压的均衡控制是级联型多电平变流器的研究热点［6］。文献［7-8］采用增加额外均衡电路的方法调节等效并联损耗或直流母线能量实现了直流电压的均衡，虽然没有增加控制方法的复杂程度，但是增加了硬件电路的功率损耗。采用叠加电压矢量的方法，文献［9-12］实现了CHB静止无功补偿器的直流电压均衡控制，文献［13］实现了CHB整流器的直流电压均衡控制，但每个H桥变流器都需要一个调节器，结构复杂且参数整定困难。文献［14-15］采用直流电压排序后合理分配H桥变流器的开关状态实现了直流电压的均衡控制。但文献［14］在每个控制周期仅对一个H桥变流器开关状态进行调整，在一定程度上限制了直流电压均衡能力的发挥；文献［15］以正投入和负投入相同数量的H桥变流器保证电平数不变，但牺牲了最大电平输出能力。……