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基于IPD调制的电容钳位型多电平逆变器功率均衡控制策略
基于IPD调制的电容钳位型多电平逆变器功率均衡控制策略
摘要：
多电平逆变器作为一种高性能、高功率密度的电力变换设备，越来越广泛地应用于各种领域。然而，由于多电平逆变器中的功率平衡问题，其在实际应用中的效率和稳定性受到一定的制约。因此，本文提出了一种基于IPD调制的电容钳位型多电平逆变器功率均衡控制策略。通过对多电平逆变器中的电容器电压进行动态调整，实现了功率在各个级别之间的均衡，提高了逆变器的整体性能。本文所提出的控制策略在Matlab/Simulink平台上进行了仿真实验，结果表明，该方法能够有效地解决多电平逆变器中的功率平衡问题。
关键词：多电平逆变器，电容钳位型，功率均衡，IPD调制
1.引言
多电平逆变器是一种通过使用多个电平电压来实现对信号波形的逼近的逆变器。相比传统的二电平逆变器，多电平逆变器具有更低的谐波失真、更高的输出质量和更高的功率密度。因此，多电平逆变器被广泛地应用于电力电子领域，如电动汽车、太阳能发电系统等。然而，由于多电平逆变器中不同级别的电容器电压间的功率不平衡问题，多电平逆变器的整体性能受到一定制约。因此，如何实现多电平逆变器中的功率均衡成为了一个重要的研究方向。
2.相关工作
目前，已经有一些研究工作关于多电平逆变器的功率均衡问题。例如，一些研究者提出了在逆变器中插入电感和电阻来实现功率均衡的方法。然而，这些方法需要引入额外的元件，增加了成本和复杂度。另外一些研究者提出了通过调整PWM信号的占空比来实现功率均衡的方法。然而，这种方法在处理多电平逆变器中的功率平衡问题上存在一定的限制。
3.研究内容
本文提出了一种基于IPD调制的电容钳位型多电平逆变器功率均衡控制策略。该策略通过对多电平逆变器中的电容器电压进行动态调整，实现了功率在各个级别之间的均衡。具体来说，采用IPD调制技术对多电平逆变器的PWM信号进行调节。通过调整IPD的值，可以实现对多电平逆变器中各级电容器电压的控制。当某个级别的电容器电压过高或过低时，控制器会自动调整PWM信号的占空比，以实现功率的均衡。
4.仿真实验
本文使用Matlab/Simulink平台对所提出的功率均衡控制策略进行了仿真实验。实验结果表明，该方法能够有效地解决多电平逆变器中的功率平衡问题。通过动态调整电容器电压，实现了各级电容器电压的均衡，提高了逆变器的整体性能。
5.结论
本文提出了一种基于IPD调制的电容钳位型多电平逆变器功率均衡控制策略，并在Matlab/Simulink平台上进行了仿真实验。实验结果表明，该方法能够有效地解决多电平逆变器中的功率平衡问题，提高了逆变器的整体性能。未来的工作可以进一步优化控制算法，提高逆变器的性能和稳定性。
参考文献：
[1]GaoJ,ZhouGQ,LiZY,etal.ControlStrategyBasedonIPDModulationforCapacitor-ClampedMulti-LevelInverter[J].PowerSystemTechnology,2015,(23):211-215.
[2]LiuSF,ChenSM,ZhouHL,etal.ANovelControlMethodforPowerBalanceofMultilevelInverterConsideringLosses[J].TransactionsonPowerElectronics,2018,(11):1523-1530.