三電平并網逆變器共模電壓抑制方法研究

基于以上分析以及對NPC三電平并網逆變器共模抑制的效果，再結合圖3中各開關狀態組合及對應的共模電壓大小。可明顯判斷，只要對常規SPWM調制策略進行改進，增加一個限定條件：僅選擇開關狀態組合后Ucom≤Udc／6的開關狀態參與調制波的發生，即可有效減小共模電壓幅值，并能較好兼顧輸出波形質量。
新型SPWM對NPC三電平并網逆變器三相橋臂控制方式為：以a相為例，就是一個正弦波和等幅值、反相位、位置是背靠背的兩個三角載波進行比較后得到三電平逆變器a相橋臂中4個IGBT開關管的驅動控制信號，如圖4b所示；再將正弦波調制信號分別前后移動120°，即可得到c．b兩相橋臂開關管的驅動控制信號。
為便于比較效果，仍采用Matlab 7．0仿真分析新型SPWM控制策略應用于NPC三電平并網逆變器抑制共模電壓的運行情況。假設條件與常
規SPWM時相同。由仿真可見新型三電平SPWM策略比常規SPWM更有效抑制了共模電壓，進一步降低了其所帶來的負面效應，同時還能較好兼顧輸出相電流波形。

4 實驗驗證
搭建了基于TMS320F2812+CPLD1270的2 kW三電平并網逆變器系統，進行了共模電壓抑制實驗研究。實驗參數為：Udc=300 V，C1=C2=3 400μF，L=1．5mH，開關頻率為4kHz。

圖5a，b為常規SPWM和新型SPWM策略應用于NPC三電平并網逆變器之后的相電流波形比較，可見后者相電流波形稍差。圖5c，d為常規SPWM和新型SPWM策略應用于NPC三電平并網逆變器后的共模電壓ucom波形比較。可見，同等條件下，采用新型SPWM時ucom的幅值降為原來的1／2，大幅減小了Ucom有效值，極大地降低了負面效應。由實驗可知，新型SPWM調制策略有效抑制了共模電壓，并兼顧了輸出相電流波形。

5 結論
搭建了2 kW NPC三電平并網逆變器的實驗平臺，采用TMS320F2812+CPLD作為系統控制核心，通過深入分析共模電壓形成的機理，結合常規SPWM策略對共模電壓的抑制效果，提出一種新型的SPWM方法。仿真分析表明，后者調制策略優于前者，能夠更好地抑制共模電壓。實驗結果證明提出的新型SPWM方法有效、可行，同時該方法具有一定的工程應用參考價值。