三电平逆变器SVPWM控制策略及实验验证

图5 输出相电压和线电压波形（滤波前）

图6是闭环空载时逆变器输出A相线电压波形及频谱分析,总谐波畸变率1.53％。图7是闭环负载时逆变器输出线电压和线电流波形及频谱分析，线电压总谐波畸变率2.75％，系统输出功率1.8kW。

(a) A相线电压波形

(b) A相线电压频谱分析

图6 空载实验波形及频谱分析

(a) A相线电压和线电流（1A/100mV）波形

(b) A相线电压频谱分析

图7 阻性负载时实验波形及频谱分析

从图6和图7的波形中我们可以看出，闭环正负波形不对称，并且带载时的谐波畸变率要比空载时的高。这主要是由于闭环带载运行时，由于负载电流的增加，从中点流过的电流加大，逆变器不停地对直流侧的两个电容充放电，导致两个电容上的电压不平衡。实验中对中点电流并没有进行特别的控制，从而导致直流侧两个电容上的电压不平衡，致使输出电压正负波形的不对称。

6 结语

二极管钳位型三电平逆变器通过自身拓扑结构的改进，使得输出电平数增加，输出波形更加逼近正弦，因而输出波形具有更好的谐波频谱。由于开关器件所承受的电压应力减小，因此非常适合高压大功率的应用场合。在将来的研究中应该注意以下两个方面：

1）应用于两电平的控制策略完全可以在二极管钳位型三相三电平逆变器中实现，因此现有的一些波形控制技术（如重复控制技术）也可以尝试在三电平逆变器中实现。

2）在二极管钳位型三电平逆变器中，直流侧的两个电容电压不平衡是导致输出波形质量变差的原因之一。这个问题可以通过电压反馈补偿或通过滞环控制中点电位来解决。