基于开关电感增强型z源三电平逆变器

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1、第43卷第16期电力系统保护与控制V0l_43NO．162015年8月16日PowerSystemProtectionandControlAug．16，2015基于开关电感的增强型Z源三电平逆变器王晓刚，张杰(广州大学机械与电气x-程学院，广东广州51o006)摘要：分析了基于空间矢量脉宽~N(SVPWM)的常规单z源三电平中点钳位fNPC)逆变器的升压能力，指出若直通矢量作用时间不超过某一有效矢量的作用时间，则逆变器的电压增益最大值仅为1．15，不具备升压能力。对SVPWM方法作出修改，使电压增益与z源两电平逆变器的相同。为了进一步提高升压能力，提出一种增强型

2、Z源网络，直流母线的正端和负端各引入1个开关电感(sL)单元，不仅提高电压增益，而且在相同电压增益的条件下降低了在z源网络电容的电压应力，还能实现中点电位平衡。在此基础上又提出了升压能力更强的多单元开关电感增强型z源网络。仿真结果表明，改进SVPWM方法和新型拓扑对提高z源三电平NPC逆变器的升压能力十分有效。关键词：z源逆变器；三电平；开关电感；空问矢量脉宽调制EnhancedZ．sourcethree．1evelinverterbasedonswitched-inductorWANGXiaogang，ZHANGJie(CollegeofMechanicala

3、ndElectronicEngineering，GuangzhouUniversity,Guangzhou510006，China)Abstract：ThevoltageboostcapabilityofconventionalsingleZ·sourcethree-levelneutralpointclamped(NPC)inverterbasedonspacevectorpulsewidthmodulation(SVPWM)isanalyzed．Ifthedutytimeofashootthroughvectorislessthanthatofapartic

4、ularefectivevector,themaximumvoltagegainoftheinve~erwillbejust1．15．Theinverterhasnovoltageboostcapability．Onthatbasis，theSVPWMmethodismodified，thisresultsinhighervoltagegainwhichisidenticaltothatofatwo-levelZ·-sourceinve~er．Inordertofurtherimprovevoltageboostcapability,anenhancedZ-so

5、urcenetworkisproposed．Twoswitched-inductor(SL)unitsareconnectedtothepositivebusandnegativebusrespectivelytoimprovethevoltageboostgain．ThisnewtopologycanachievelowervoltagepressofZ—sourcecapacitorsthantheconventionalthree—levelZ—sourceinverterwhentheyhaveidenticalvoltagegains．anditmak

6、esitpossibletoimplementneutral—pointpotentialbalancingcontro1．Andthen，MulticellSLenhancedZ—sourcenetworkisproposed，whichhasstrongervoltageboostcapabilitythanthatofSLbasedtopology．SimulationresultsshowthatboththeimprovedSVPWMmethodsandthenewtopologiescanimprovethevoltageboostcapabilit

7、yofZ-sourcethree·levelNPCinverterefectively．Keywords：Z—sourceinverter；three—level；switchedinductor；spacevectorpulsewidthmodulation中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1674—3415(2015)16．0065．08扑，为了保证正常工作，必须保证直流侧电压大于O引言交流电压的幅值，从而限制了它在并网发电等场合三电平逆变器因具有开关器件电压应力低、可的应用。以工作在较低的开关频率、输出电压电流波形畸变z源逆变器自提出以来，引发

8、了人们的极大兴小等优点而