一種T型NPC三電平三相四橋臂中點電位控制策略

劉京斗，張冀川，李會南

（1.北京交通大學國家能源主動配電網技術研發中心，北京100044；2.北京交通大學北京電動車輛協同創新中心，北京100044）

DOI：10.13234/j.issn.2095-2805．2016．1．61中圖分類號：TM 923文獻標志碼：A

一種T型NPC三電平三相四橋臂中點電位控制策略

劉京斗1，2，張冀川1，2，李會南1，2

（1.北京交通大學國家能源主動配電網技術研發中心，北京100044；2.北京交通大學北京電動車輛協同創新中心，北京100044）

T型中點箝位三電平（TNPC）逆變器因其損耗低、效率高已被廣泛應用，但中點電位平衡是關鍵問題之一。針對中點電位偏移，采用直流側并聯半橋模塊并且中線串接電感構成第四橋臂的結構，分析了第4橋臂數學模型及在三相負載平衡和不平衡工況下中點偏移電壓諧波次含量，根據中點偏移電壓諧波次含量不同提出基于PIR比例積分諧振的電壓電流雙環控制。該方法能夠實現第4橋臂與TNPC獨立控制，仿真和實驗結果表明該方法能夠保證直流側中點電位平衡。

TNPC；4橋臂；中點電位平衡；比例積分諧振

Project Supported by the Application Technology Research and Engineering Demonstration Program of National Energy（NY20 150303）

引言

三電平變流器已廣泛應用于電力傳動領域。相比于兩電平逆變器，三電平NPC逆變器具有如下優點［1-2］：①開關損耗小，效率高；②開關動作時dv/ dt小，引起的電磁干擾小；③相同開關頻率下，輸出電壓和電流諧波含量大幅降低；④濾波電感小，降低系統成本。而在三電平NPC拓撲中，又以T型NPC拓撲效率最高，且所用器件數量最少。

為了使得三電平逆變器可靠運行，需確保中點電位平衡［3］。若中點電位控制不好，將會導致輸出電壓不對稱或者輸出諧波及包含零序分量。……