（山东工业职业学院电气工程学院，山东 淄博 255000）

随着全球电能消耗量的逐年攀升，以及诸如化石燃料等常规能源的逐步枯竭及其污染问题的日趋严重，光伏、风电、潮汐能、生物能和地热等新能源的利用急需开发[1-3]。光伏系统可将太阳能转换为电能，并表现为受控电流源的形式，此时并网逆变器是一个重要的关键设备[4-5]。传统两电平拓扑并网逆变器存在输出电压总谐波失真（total harmonic distortion，THD）较高、开关损耗较大、高开关频率下的热应力较大、以及共模电压较高等问题[6]。为此，输出电平数更多、谐波含量更低的多电平拓扑并网逆变器的研究逐渐增多[7-8]。但传统的多电平拓扑逆变器在实现输出电压电平数增加时，成本和工程实现难度也相应增加[9]。为了缓解该问题，较多文献对一些新的多电平并网逆变器拓扑开展了研究，如单相四开关拓扑可实现16种开关状态输出五电平电压并保持固定共模电压[10]；模块化多电平拓扑设计以改善电能质量[11]；准Z源级联多电平拓扑同时实现多电平和功率密度高的优点[12]等。其中一种较为有前景的多电平拓扑结构为U-Cell拓扑，它结合了飞跨电容拓扑和级联H桥拓扑的优点，只需要使用一个隔离直流源，而当电平数相当时，级联H桥拓扑需要使用3倍的隔离直流源。同样，多电平U-Cell拓扑除了使用一个隔离直流源外，还采用一组电容作为辅助直流回路并调节到所需的电压，即可实现多电平输出[13-14]，而当电平数相当时，飞跨电容拓扑需要使用5倍的飞跨电容组。……