王红斌，刘成柱，吴 龙，葛广林，袁 帅，刘京斗

( 1. 北京电力设备总厂有限公司，北京 102401；2. 中国能源建设集团有限公司工程研究院，北京 100022；3. 北京交通大学，北京 100044)

0 引言

光伏逆变器等新能源发电装置的额定功率越来越大，中压大功率逆变器成为近年来研究的热点。与两电平逆变器相比，三电平NPC逆变器具有较高的输出波形质量和电压输出能力以及较低的dv/dt等优点[1]，在大功率变流器中得到日益广泛的关注。随着电压电流等级的提高，功率器件的开关损耗也随之升高。为了降低损耗[2]，开关频率通常低于1 kHz[3]。三电平中压大功率逆变器开关频率低，使用传统的SPWM调制输出电压电流含有较多低次谐波，会让滤波器设计变得困难。中点电位不平衡会导致交流输出电压中产生低次谐波，影响电能质量和系统效率。因此，中点电位平衡的控制算法是多电平逆变器的重要研究方向之一。

文献[4]引入三次谐波控制方程和脉冲电压波动权值系数，对传统SHEPWM策略进行了改进，重构了傅里叶方程组，具有更好的中点电压波动抑制效果，但没有考虑抑制中点电位偏移，不具备平衡能力。文献[5]分析了SHEPWM调制策略的中点电位波动规律后，研究了矢量替换的中点平衡控制方案，采用了小矢量替换方法，不改变消除谐波的特性，且稳态和动态条件下都可应用，但会增加开关频率和损耗。文献[6]提出了基于三次谐波定量控制的改进SHEPWM方法，通过引入三次谐波控制方程重构SHEPWM开关角求解方程，最大化程度抑制了中点电压波动，但计算过程较为繁琐复杂。……