开关损耗优化的级联型逆变器全区域空间矢量调制策略

作     者：倪喜军 赵剑锋 曹武 黄华 闫安心 

作者机构：东南大学电气工程学院南京210096 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2012年第27卷第4期

页      面：101-109页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：“十一五”国家科技支撑计划(2007BAA12B03) 江苏省科技支撑计划(BE2008072,BE2008123)资助项目 

主　　题：开关损耗优化 过调制 线性调制 级联型逆变器 三电平空间矢量调制 功率单元 

摘      要：利用错时采样技术将级联型逆变器的多电平空间矢量脉宽调制(SVPWM)简化为逆变器各层采样点相互错开,每个采样点仅需控制某层3个功率单元的分解三电平SVPWM调制;通过分析功率单元H桥电路的内在关系,本文从三电平短矢量的6种冗余开关形式中选出一种开关损耗最优的开关动作序列;推导出逆变器正常运行状况下的线性调制策略,以及故障运行状况下维持输出基波电压不变的三电平过调制策略;最后利用傅里叶级数推算出线性调制和过调制区域内输出基波和谐波电压幅值的计算公式。通过样机实验表明,本文提出的调制策略在保证开关损耗最优的前提下,不仅可以应用于线性调制区域,而且也可以应用于过调制区域,同时两个区域内都能保证基波电压的幅值随调制比成线性输出关系。在功率单元直流电压下降或部分功率单元故障旁路时,使用过调制策略可以使系统从线性工作状态平稳过渡到六阶梯波状态,直至六阶梯波时输出最大值;同时,相应过调制算法易于软件实现,是一种适用于级联型逆变器的全区域调制方法。