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五电平混合钳位变换器调制与控制中四个自由度的充分利用
Full Utilization of the Four Degrees of Freedom in the Modulation and Control for Five-Level Hybrid-Clamped Converters
| 作者 | Wei Xu · Jun Wang · Xibo Yuan · Wenzhi Zhou |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2023年11月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 多电平 PWM控制 并网逆变器 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 五电平变换器 混合钳位 电压平衡 调制自由度 开关状态选择 零序信号注入 冗余电平调制 |
语言:
中文摘要
本文探讨了如何通过协同利用开关状态选择（SSS）、零序信号注入（ZSI）和冗余电平调制等三个调制自由度，实现五电平混合钳位（5L-HC）变换器拓扑中的电压平衡。以5L-HC-E和5L-HC-2E为例，验证了该方法在提升多电平变换器性能方面的有效性。
English Abstract
This article demonstrates how to simultaneously utilize three degrees of modulation freedom, e.g., switching state selection (SSS), zero-sequence signal injection (ZSI), and redundant level modulation to enable the voltage balancing in certain multilevel topologies, such as the presented five-level (5L), hybrid-clamped (HC) converter topologies, 5L-HC-E and 5L-HC-2E, as reference examples. Phase o...
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SunView 深度解读
该研究针对多电平混合钳位拓扑的电压平衡控制，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。随着光伏系统向更高电压等级（如1500V及以上）发展，多电平技术是提升效率和降低谐波的关键。该文提出的多自由度协同调制策略，可优化阳光电源现有逆变器产品的功率模块控制算法，有效解决电容电压平衡难题，提升系统在复杂工况下的可靠性与转换效率。建议研发团队评估该调制策略在PowerTitan等储能变流器高压平台上的应用潜力，以进一步优化损耗分布。