叶满园， 陈乐， 康力璇

(华东交通大学 电气与自动化工程学院， 南昌 330013)

0 引 言

在高压调速，高压直流输电以及交流柔性直流输电等领域中，多电平逆变器得到了越来越多的普及与应用[1]。在常规多电平逆变器拓扑的基础上，文献[2]提出了一种通用的多电平混合拓扑，统一了多电平逆变器拓扑的研究。其中CHB型逆变器因其具有输出电压波形质量好、控制简单、易于模块化设计等优点而得到广泛应用[3-4]。文献[4]提出的应用于CHB型并网逆变器的混合PWM调制技术，可以降低开关频率，减少开关损耗。

CHB型逆变器的调制技术是输出优质多电平的关键环节[5-6]，文献[6]针对直流侧电压比为1:2的CHB型逆变器，提出一种基于 (in-phase disposition，IPD-PWM) 技术的倍频调制方法，解决传统混合调制技术固有的功率倒灌问题，并保证逆变器输出电压具有良好的谐波特性。CPS-PWM技术能实现各级联单元功率均衡[7-8]，但uAB在低调制度时谐波性能较差；而IPD-PWM时uAB的谐波含量低，但无法实现功率均衡[9-10]。文献[9]提出的一种改进混合PWM调制技术，能实现级联单元间输出功率均衡，但输出线电压谐波含量在整个调制度范围内都不是最低的。虽然上述这几种调制技术各具特色，但都存在直流电压利用率较低的问题，这对CHB中的直流侧电压源来说是一种极大的损失[11]。

为了解决上述技术存在的直流电压利用率较低问题，进行了以下的分析。文献[12]提出了一种载波移相梯形波脉宽调制(carrier phase shifting trapezoidal pulse width modulation，CPS-TPWM)技术，该技术通过分析三角化率与谐波特性的联系，应用于CHB逆变器之中，大幅度提升了直流侧电压利用率，但这种技术给输出相电压引入了除3的倍数次谐波以外的低次谐波，且这些谐波成分不能在线电压中相互抵消；……