基于諧波觀測器的Conergy NPC單相逆變器中點平衡策略

易靈芝，黃　鶴，李衛平，陳才學，陳人楷

（1.智能計算與信息處理教育部重點實驗室（湘潭大學），湘潭411105；2.湖南省“風電裝備與電能變換”2011協同創新中心，湘潭411101；3.惠州學院電子科學系，廣州516007）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805．2016．1．43中圖分類號：TM 46文獻標志碼：A

基于諧波觀測器的Conergy NPC單相逆變器中點平衡策略

易靈芝1，2，黃鶴1，李衛平3，陳才學1，2，陳人楷1

（1.智能計算與信息處理教育部重點實驗室（湘潭大學），湘潭411105；2.湖南省“風電裝備與電能變換”2011協同創新中心，湘潭411101；3.惠州學院電子科學系，廣州516007）

提出了一種對周期非正弦信號中各諧波含量實時估計的諧波觀測器算法，并將其應用于中點平衡策略。在分析單相全橋Conergy NPC逆變器的開關模型與單相SVPWM調制策略基礎上，研究一種基于動態控制參數的中點平衡策略；基于狀態觀測器原理，設計了濾波電容電壓的諧波觀測器，實時估計出濾波電容電壓中各次諧波分量信息和分量正交信息，利用這些估計信息實現中點平衡策略。仿真和實驗都驗證了基于諧波觀測器的中點電位平衡策略可行性與有效性。

Conergy NPC；動態控制參數；中點平衡策略；諧波觀測器

Project Supported by National Natural Science Foundation of China（61572416）；Hunan Provincial Education Department Platform Project（14K095）；Key Discipline of Hunan Province “Information and Communication Engineering”in“12th Five Year Plan”

引言

三電平逆變器NPC（neutral point clamped）具有輸出電壓諧波含量低、EMI小、開關損耗小、濾波電感小等優點［1］。由于傳統二極管型NPC使用鉗位二極管，損耗與成本增加；運行時單相橋臂內、外開關管損耗程度不一，器件發熱不均［2］，難于實現集成化小型化［3］，不適合分布式能源的低電壓、小功率、高效率和低成本場合。為此文獻［4］提出一種每相橋臂僅由4個IGBT組成的Conergy NPC拓撲。……