非隔离型三电平逆变器漏电流抑制与中点电位平衡控制

邱继浪，何英杰，焦乾明，刘进军

（西安交通大学电气工程学院，陕西省西安市 710049）

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近年来，新能源接入电网的容量不断增大。光伏发电技术因其安全性和可靠性得到了广泛应用［1］。在光伏并网系统中，变换器的效率、体积和重量是其重要的指标。非隔离型逆变器省去了隔离变压器，结构更为简单、体积小、转换效率高［1-2］。但由于缺少隔离变压器导致的漏电流问题，使其应用受到了一定的局限［3］。高频漏电流会导致传导和辐射干扰增加，危及设备和人员安全［3-4］。根据德国VDE-0126-1-1标准，漏电流峰值不应高于300 mA。

三电平逆变器具有耐压等级高、输出电压畸变率低、电压应力小等优点，使其成为光伏发电中以及电机驱动中的重要装置［5-7］。但在其应用过程中，不得不考虑电容中点电位不平衡的问题［8-9］。在实际运行过程中，电容参数不匹配和三相负载不对称等情况容易造成中点电位的不平衡，引起输出电压低频谐波含量增加，甚至损坏开关器件［9］。

漏电流抑制主要从硬件和软件2个方面进行考虑。硬件方面主要从改变电路拓扑，增加旁路电路进行滤波等方面进行抑制［10-13］。文献［10］对非隔离型逆变器光伏并网技术进行了总结和展望，并从硬件拓扑的角度对漏电流抑制进行了分析，但没有给出具体的调制策略对漏电流进行抑制。软件方面主要从调制策略出发来降低共模电压［14-16］，不用增加新器件或者重新设计拓扑，相对来说成本更低、更容易在现有硬件框架下实现。……