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基于载波重叠PWM的五电平中点钳位逆变器中点电压平衡方法

Neutral-Point Voltage Balancing Method for Five-Level NPC Inverters Based on Carrier-Overlapped PWM

作者 Kui Wang · Zedong Zheng · Lie Xu · Yongdong Li
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2021年2月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 多电平 PWM控制 三相逆变器 并网逆变器
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 五电平 NPC 逆变器 中点电压平衡 载波重叠 PWM COPWM 直流母线电容 电力电子 多电平变换器
语言:

中文摘要

针对五电平中点钳位(NPC)逆变器中点电压不平衡这一制约工业应用的核心难题,本文提出了一种基于载波重叠脉宽调制(COPWM)的闭环中点电压平衡控制策略。该方法通过三个步骤实现四个直流侧电容电压的平衡,有效提升了多电平逆变器的输出性能与系统稳定性。

English Abstract

Neutral-point voltage imbalance is one of the main problems of five-level neutral-point clamped inverters that impedes their industrial application. In order to solve this problem, a closed-loop neutral-point voltage balancing method based on carrier-overlapped pulsewidth modulation (COPWM) is proposed in this article. The four dc-link capacitor voltages are balanced by three steps: voltage balanc...
S

SunView 深度解读

该技术对阳光电源的大功率集中式光伏逆变器及大型储能PCS(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏系统向更高直流电压等级发展,五电平及以上的多电平拓扑能有效降低开关应力并提升电能质量。该研究提出的COPWM平衡策略可优化阳光电源现有大功率变流器的控制算法,降低对电容容量的冗余设计要求,从而提升系统功率密度并降低成本。建议研发团队评估该算法在复杂工况下的动态响应能力,并考虑将其集成至iSolarCloud平台进行远程监控与故障预警。