基于双调制波的单相三电平并网逆变器及电流优化控制

付家才 郭松林 沈显庆

（黑龙江科技学院电气与信息工程学院 哈尔滨 150027）

1 引言

目前，在可再生能源发电领域，并网逆变器作为可再生能源发电系统的核心装置，对其逆变效率、体积和成本等方面均提出了更高要求。和早期基于两电平逆变技术的并网发电系统相比，三电平逆变技术由于电平变化要明显小于两电平情况，在滤波器体积、成本和损耗方面均具有明显优势，因此三电平逆变技术在低压电能变换领域的应用逐渐引起重视，而因其具有等效开关频率高，电压变化率、谐波畸变率、器件承受电压低等优点在低压并网逆变领域的应用也同样受到了广泛关注，成为当前的研究热点[1-3]。

由于三电平 PWM方法比较复杂，需要在数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）芯片的基础上增加外部数字电路。文献[4]采用 DSP+CPLD的方案，这种方案中采用的 PWM方法为载波层叠的方法，需要DSP芯片中两个事件管理器均参与工作，造成 DSP负担加重。文献[5]采用DSP+FPGA的方案，可以降低DSP的运算负担和资源占用，但是FPGA成本高，开发和调试困难。文献[6]采用了双调制波的方案，只需使用一个定时器即可实现6路PWM开关信号。但是由于其正负半周均采用相同的调制波形，造成正负半周载波和调制波的比较逻辑需要进行反转，只采用DSP芯片无法直接实现即保证比较逻辑同时又能使用其自身的死区模块，仍然需要外部逻辑电路来切换正负半周各个开关管的控制信号。因此需要针对单相三电平PWM 方法及其实现方案进行研究，以进一步提高控制芯片的使用效率。……