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一种基于虚拟矢量PWM的准Z源三电平逆变器新型控制算法实现
A Novel Control Algorithm Implementation of Quasi-Z-Source Three-Level Inverter Based on Virtual Vector PWM
| 作者 | 柴锦 · 刘通 · 王伟胜 · 陈阿莲 |
| 期刊 | 电源学报 |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 23 卷 第 2 期 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | PWM控制 三电平 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 准Z源三电平逆变器 中点电位平衡 虚拟矢量脉宽调制 柴锦 刘通 王伟胜 陈阿莲 电源学报 Journal of power supply |
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准Z源三电平逆变器中升压控制与中点电位平衡控制之间存在强耦合，严重制约系统性能。为此，提出一种基于虚拟矢量脉宽调制的中点电位平衡策略，通过直流母线电容电压闭环控制抑制中点电位低频波动，并结合恒直通升压调制策略，解耦升压控制对中点电位的影响，确保准Z源网络具备充足升压能力。仿真与实验结果验证了所提控制策略的有效性。
准 Z 源三电平逆变器的升压控制和中点电位平衡控制之间的耦合严重限制了其控制性能.为解决上述问题,提出 1 种基于虚拟矢量脉宽调制方法的中点电位平衡策略,通过直流母线电容电压闭环控制实现中点电位平衡控制,消除了中点电位低频波动,同时采用恒直通升压调制策略,避免了升压控制对中点电位的影响,保证了准 Z源网络充足的升压空间.最后通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性.
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SunView 深度解读
该虚拟矢量PWM控制技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列大功率光伏逆变器具有重要应用价值。准Z源三电平拓扑兼具升压与三电平优势，所提出的解耦控制策略可直接应用于：1）ST2236/2500UX等大型储能PCS，解决宽电压范围运行时的升压与中点电位平衡矛盾，提升直流侧电压利用率；2）1500V光伏系统中的三电平逆变器，在低光照升压工况下保持中点电位稳定，降低器件应力；3）充电桩双向DC/DC模块，实现宽范围电压变换。该技术可减少无源器件使用，提高功率密度，为阳光电源多电平拓扑产品的控制算法优化提供创新思路。