五电平有源中点钳位型逆变器电容电压平衡控制策略

摘要

五电平有源中点钳位型逆变器(5L-ANPC)在高压变频领域受到了极大的关注.本文研究了5L-ANPC母线中点电压以及悬浮电容电压的平衡控制策略.为了使5L-ANPC中串联使用的开关管以基波频率动作而其它开关管工作在恒定的开关频率下,因此采用了移相载波调制(PS-PWM)的方式.零序电压是基于载波的PWM调制中一个重要的自由度,本文首先研究了5L-ANPC母线中点平均电流与零序电压之间的关系,最终得出了最优零序电压的计算方法,通过最优零序电压注入法使母线中点电压保持平衡.悬浮电容电压的充放电与冗余开关状态的选用有关,通过适当调整每个冗余开关状态在一个载波周期内的作用时间,实现了悬浮电容电压的平衡控制.最后通过MATLAB/Simulink仿真以及实验验证了相关控制策略的正确性与可行性.