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面向输出电压波形质量及中点电位动态性能提升的三电平逆变器混合虚拟空间矢量调制策略
A Hybrid Virtual Space Vector Modulation Strategy for Three-Level Inverters to Enhance Output Voltage Waveform Quality and Neutral-Point Potential Dynamic Performance
| 作者 | 张鑫刘增宋英王绪杰刘进军 |
| 期刊 | 高电压技术 |
| 出版日期 | 2025年4月 |
| 卷/期 | 第 51 卷 第 4 期 |
| 技术分类 | 系统并网技术 |
| 技术标签 | 空间矢量调制SVPWM 三电平 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | T型中点箝位三电平逆变器 中点电位平衡 虚拟空间矢量脉宽调制 波形质量优化 混合调制 张鑫 刘增 宋英 王绪杰 刘进军 高电压技术 High Voltage Engineering |
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中点电位平衡是三电平逆变器稳定运行的基础。现有虚拟空间矢量调制方法虽可改善中点电位动态性能，但在跨扇区选择开关矢量时易降低输出电压波形质量。为此，提出一种混合虚拟空间矢量调制策略，根据中点电位偏移程度自适应切换控制模式。当偏移较小时，全扇区遵循“最近三矢量原则”选取开关矢量以提升波形质量，并结合闭环控制稳定中点电位；当偏移较大时，通过筛选并延长小矢量作用时间，增强中点电位调控的动态响应。实验结果验证了该策略在波形质量与中点平衡方面的有效性与优越性。
中点电位平衡是三电平逆变器稳定运行的前提,现有基于虚拟空间矢量调制的中点电位控制方法虽然能够改善中点电位动态性能,但在跨扇区选择开关矢量时,会导致输出交流电压波形质量下降.针对此问题,该文提出一种混合虚拟空间矢量调制策略,根据中点电位偏移程度选用相应的中点电位控制模式.中点电位偏移较小时,在所有扇区内均依据"最近三矢量原则"选取开关矢量以提高输出交流电压波形质量,并通过中点电位闭环控制实现中点电位稳定;当中点电位偏移较大时,通过筛选序列中小矢量并增加小矢量作用时间,提升中点电位控制动态响应.实验结果验证了所提调制策略的有效性及优越性.
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SunView 深度解读
该混合虚拟空间矢量调制策略对阳光电源的三电平拓扑产品具有重要应用价值。可直接应用于SG350/400HX大功率组串式逆变器和ST2000kW储能变流器等产品,优化输出电压波形质量的同时提升中点电位动态响应。该技术通过自适应切换控制模式,在保证波形质量前提下增强中点电位调控能力,有助于提高产品可靠性。对阳光电源在高功率密度三电平拓扑设计、调制策略优化方面提供了创新思路,可进一步提升产品竞争力。