三電平逆變器SVPWM控制策略及實驗驗證

圖5 輸出相電壓和線電壓波形（濾波前）

圖6是閉環空載時逆變器輸出A相線電壓波形及頻譜分析,總諧波畸變率1.53％。圖7是閉環負載時逆變器輸出線電壓和線電流波形及頻譜分析，線電壓總諧波畸變率2.75％，系統輸出功率1.8kW。

(a) A相線電壓波形

(b) A相線電壓頻譜分析

圖6 空載實驗波形及頻譜分析

(a) A相線電壓和線電流（1A/100mV）波形

(b) A相線電壓頻譜分析

圖7 阻性負載時實驗波形及頻譜分析

從圖6和圖7的波形中我們可以看出，閉環正負波形不對稱，并且帶載時的諧波畸變率要比空載時的高。這主要是由于閉環帶載運行時，由于負載電流的增加，從中點流過的電流加大，逆變器不停地對直流側的兩個電容充放電，導致兩個電容上的電壓不平衡。實驗中對中點電流并沒有進行特別的控制，從而導致直流側兩個電容上的電壓不平衡，致使輸出電壓正負波形的不對稱。

6 結語

二極管鉗位型三電平逆變器通過自身拓撲結構的改進，使得輸出電平數增加，輸出波形更加逼近正弦，因而輸出波形具有更好的諧波頻譜。由于開關器件所承受的電壓應力減小，因此非常適合高壓大功率的應用場合。在將來的研究中應該注意以下兩個方面：

1）應用于兩電平的控制策略完全可以在二極管鉗位型三相三電平逆變器中實現，因此現有的一些波形控制技術（如重復控制技術）也可以嘗試在三電平逆變器中實現。

2）在二極管鉗位型三電平逆變器中，直流側的兩個電容電壓不平衡是導致輸出波形質量變差的原因之一。這個問題可以通過電壓反饋補償或通過滯環控制中點電位來解決。