侍 文，朱 翀，杨 欢，赵荣祥

(浙江大学 电气工程学院，浙江 杭州 310027)

0 引 言

电压源型三相六开关变流器作为能量转换的核心，在风力发电等工业场合得到了广泛应用。变流器是系统可靠性的基础，受到了越来越广泛的关注[1-5]。功率半导体器件(IGBTs、MOSFETs)及其驱动电路工作在开关状态，较易发生故障，在电力电子设备故障中，约有60%的故障是由开关管和驱动电路引起的[6]。因此，研究变流器的容错运行问题就显得尤为重要。

为了解决变流器的容错控制问题，文献[7]采用器件冗余的方法，当六开关变流器发生故障后立即使冗余器件投入运行，这会增加系统的运行成本；另一种方法是将故障后的系统运行在四开关模式下，故障相引至电容中性点，无需增加额外的开关器件[8-10]。

变流器的输出性能与PWM技术密切相关，相较于六开关变流器，四开关变流器只有4个非零基本矢量，因而调制方法较为复杂。文献[11-13]对四开关变流器的性能与调制方法进行了研究，但都是基于中性点上下电容电压相等的前提下，实际上，在四开关变流器中，某一相输出直接接到了电容中性点，必然导致中性点上下电容电压呈周期性波动；文献[14-15]在考虑中性点电压波动情况下，提出改进的SVPWM调制方法，但忽略了中性点电压偏置对调制的影响；文献[16]分析了三相四开关网侧变换器线性调制所需母线电压与负载电流、中性点电压偏置之间的关系；文献[17]在PWM并网变换器的控制中，为了消除中性点电压直流偏置，采用了二阶低通滤波器来滤除上下电容电压差中的交流分量，但在低速永磁同步发电机中，由于定子电流频率较低，二阶低通滤波器不能兼顾滤波效果和动态响应。……