章勇高，熊 健

（华东交通大学 电气与自动化工程学院，江西 南昌 330013）

0 引言

级联多电平逆变器广泛用于高压大功率传动系统中［1-2］，多电平逆变器可以分为二极管箝位型、飞跨电容型和级联型3种［3］。多电平逆变器具有开关电压应力小、输出电平数多、可降低开关频率、du／dt小、能减小输出滤波器尺寸等优点。其中级联型逆变器具有易于模块化和相电压冗余的优点，但是需要独立电源供电，使得它非常适用于光伏发电系统［4］，模块化多电平变换器（MMC）继承了H桥级联结构的优点，在柔性直流输电等特殊场合应用较多［5］。

多电平逆变器中，同相移幅载波层叠法因其输出线电压谐波畸变率（THD）低而受到越来越多的关注。然而，由于各级联模块单元相互独立，同相层叠（IPD）法具有其固有缺陷，即逆变器在传递有功功率时各级联模块存在功率不均衡问题［6-8］。为解决这一问题，文献［9］采用了一种循环脉冲的IPD控制，实现了逆变器各级联单元功率平衡，并通过理论推导证明了IPD法相对其他移幅载波层叠（CD）法输出的线电压波形更优。文献［10］根据相电压开关组合冗余的特点，通过随机分配法决定电源和开关的工作状态，以保证每个模块的工作机会相等。因此，循环脉冲IPD法往往需要经过较长的工作时间后，各单元利用率才能趋于相等，实现各模块的功率平衡，然而该方法对于需要频繁起停的场合效果不佳。文献［11］提出在调制比较低时通过增加其他位置载波的频率以均衡各开关器件的工作频率，但是调制比过低时，有的开关无法获得脉冲信号，导致部分H桥单元无电压输出，即使增加载波频率也无法改变这一缺陷，所以该方法存在局限。……