【摘 要】
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随着电力电子领域对于多电平逆变器的要求越来越高,如何优化综合性能成为必要的问题。而其研究的方向大致可以分成:电容电压的控制手段、共模电压的抑制方法、输出谐波占比的降低、优化器件损耗问题、直流侧纹波的减少等等。文章基于五电平有源中点钳位（ANPC）的拓扑结构,展开了针对抑制共模电压问题的深入研究讨论。论文的主要研究内容和创新点包括以下两点:（1）针对五电平ANPC逆变器SVPWM（空间矢量调制）策略
【基金项目】
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辽宁省科技厅基金项目（2021-BS-273）:逆变器单元分割随机PWM选择性谐波消除方法
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随着电力电子领域对于多电平逆变器的要求越来越高,如何优化综合性能成为必要的问题。而其研究的方向大致可以分成:电容电压的控制手段、共模电压的抑制方法、输出谐波占比的降低、优化器件损耗问题、直流侧纹波的减少等等。文章基于五电平有源中点钳位（ANPC）的拓扑结构,展开了针对抑制共模电压问题的深入研究讨论。论文的主要研究内容和创新点包括以下两点:（1）针对五电平ANPC逆变器SVPWM（空间矢量调制）策略中的“计算量大,复杂度高”的问题,提出一种适用于五电平ANPC逆变器的载波等效SVPWM策略。首先推导出SVWPM与载波PWM之间的实质联系从而显化出两电平SVPWM的等效马鞍形调制波,然后根据两电平SVPWM等效方法推导出五电平马鞍形调制信号,再经过分解得到调制信号处于不同区间时各自对应的比较函数,进而求得整体的比较值信号,最后与载波进行比较得到开关管的驱动信号,输出理想的电压波形。此外,针对死区时间内可能形成的短暂中间状态,构建出开关状态切换的流程图来避免非过零切换的情况,再通过产生过渡状态的方法实现过零状态下的避免方式,达到防止输出电压发生严重畸变,提高谐波特性的目的。最终仿真结果验证了所提策略的有效性。（2）针对三相五电平有源中点钳位型（ANPC）逆变器共模电压抑制问题,提出了一种能够有效抑制逆变器输出的共模电压的新型SVPWM方法。首先,在传统SVPWM的空间矢量图中仅使用产生零共模电压的19个空间矢量,形成新的空间矢量图,并对该方法进行新的扇区划分,求出每个小区域的判断条件。在此基础上,由于该方法没有足够的冗余空间矢量,为了解决直流电容以及飞跨电容的电压平衡问题,提出了通过使用冗余开关状态的方法,对直流链路电容和飞跨电容电压进行分级控制达到平衡电容电压的作用。最终通过仿真得到新型SVPWM方法下逆变器的输出性能,验证了其对抑制共模电压、平衡电容电压的有效性和正确性。该论文有图57幅,表6个,参考文献60篇。
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