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基于冗余电平调制的单端五电平NPC变换器快速电容电压平衡算法

Fast-Processing Capacitor Voltage Balancing Algorithm for Single-End Five-Level NPC Converters Based on Redundant Level Modulation

作者 Jun Wang · Wenzhi Zhou · Wei Xu · Xibo Yuan
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2024年1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 五电平中点钳位 (5L-NPC) 电容电压均衡 冗余电平调制 基于载波的 PWM 中压电网
语言:

中文摘要

五电平中点钳位(5L-NPC)拓扑在电力电子领域应用广泛,但单端配置下的电容电压漂移问题限制了其工程应用。本文提出了一种基于载波的快速电容电压平衡算法,通过利用冗余电平调制,有效解决了电压平衡难题,提升了变换器的运行稳定性。

English Abstract

Five-level neutral point clamped (5L-NPC) topologies have been proposed for the medium-voltage grid and drive applications since the 1990s. However, their practical implementation has been hindered due to the inherent capacitor voltage drift issue, especially in a single-end configuration. This work proposes a fast-processing, carrier-based voltage balancing algorithm to address this issue, which ...
S

SunView 深度解读

该技术对于阳光电源的中压大功率光伏逆变器及大型储能PCS(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级(如1500V甚至更高)发展,多电平拓扑是提升效率与功率密度的关键。该算法通过冗余电平调制实现快速电压平衡,有助于降低对电容容量的依赖,从而减小系统体积并提升可靠性。建议研发团队评估该算法在高性能组串式及集中式逆变器控制平台上的移植可行性,以优化中压并网性能。