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(huán)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(huán)負(fù)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(tǒng)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(fù)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(huán)正負(fù)波形不對稱，并且?guī)лd時的諧波畸變率要比空載時的高。這主要是由于閉環(huán)帶載運(yùn)行時，由于負(fù)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(cè)的兩個電容充放電，導(dǎo)致兩個電容上的電壓不平衡。實驗中對中點電流并沒有進(jìn)行特別的控制，從而導(dǎo)致直流側(cè)兩個電容上的電壓不平衡，致使輸出電壓正負(fù)波形的不對稱。

6 結(jié)語

二極管鉗位型三電平逆變器通過自身拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的改進(jìn)，使得輸出電平數(shù)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(guān)器件所承受的電壓應(yīng)力減小，因此非常適合高壓大功率的應(yīng)用場合。在將來的研究中應(yīng)該注意以下兩個方面：

1）應(yīng)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(xiàn)，因此現(xiàn)有的一些波形控制技術(shù)（如重復(fù)控制技術(shù)）也可以嘗試在三電平逆變器中實現(xiàn)。

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