三电平NPC逆变器的SHEPWM和DPWM切换策略研究

摘要

三电平中性点箝位(neutral point clamped,NPC)逆变器在中压大容量场合中广泛应用.中压开关器件的开关损耗较大,开关频率较低,采用特定谐波消除脉宽调制(selective harmonic elimination PWM,SHEPWM)可消除输出电压中大部分低次谐波,提高电流波形质量.但三电平拓扑存在中点电压偏移的问题,该调制实现中点电位调节较困难.利用注入零序电压能够实现断续脉宽调制(DPWM),注入不同的零序电压会使中点电位偏移不同.提出SHEPWM和DPWM切换策略,稳态下使用SHEPWM实现高质量电流输出,出现中点偏移时再切换到不同的DPWM实现调节.结合两者优点,在维持开关频率恒定的前提下实现高质量的稳态电流和良好的中点电位调节能力.最后,搭建2.5 MW三电平NPC逆变器仿真模型,验证所提切换策略的正确性和有效性.