一種新型的級聯逆變器電容電壓平衡控制方法

崔燦

(安徽省電力設計院，安徽 合肥 230601)

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一種新型的級聯逆變器電容電壓平衡控制方法

崔燦

(安徽省電力設計院，安徽 合肥 230601)

級聯逆變器在光伏系統中應用非常廣泛，其控制的一個主要難點就是直流側電容電壓平衡問題。以5電平級聯多電平逆變為研究對象，提出一種新型的電容電壓平衡控制方法，并在僅有電壓平衡控制和附加了MPPT控制兩種條件下進行了仿真研究。研究結果表明，在穩態條件下，逆變器直流側電容電壓穩定，各橋之間電容電壓基本一致，逆變器輸出電流電壓穩定，并且具有控制簡單、可靠性高、調節速度較快等優點，具有較高的應用價值。

級聯逆變器；直流電容；電壓平衡；電壓調制比；最大功率點跟蹤

0 引 言

級聯多電平逆變器是由若干個基本逆變單元(H橋)通過串聯連接而成的。通過每一個輸出單元的波形疊加形成多電平的階梯波以逼近逆變器的正弦輸出電壓。其優點在于：隨著級聯數目的增加，輸出電壓的電平數增加，從而使得輸出電壓或電流波形的諧波含量減小；電路整體的開關頻率等于各個逆變單元開關頻率之和，降低了開關損耗以及對開關器件的開關頻率要求，同時降低了功率器件所承受的電壓應力，絕緣要求降低；基于傳統兩電平全橋變換器結構單元，技術成熟，易于模塊化，便于集成和維護，具有廣闊的應用前景；不需要變壓器就可以與電網直接相連，節省了空間，也提高了效率[1]。

級聯逆變器存在直流側電容電壓不平衡問題，會導致電平數降低，開關器件承受的電壓不一致，部分開關器件會因承受較高電壓應力而損壞。……