混合型多电平逆变器电路设计研究
（2）消除低压单元电流倒灌问题
由于混合型逆变器在选取电压比较大时，会产生电流倒灌现象，因此在设计过程中，可选取适当的电压比以提供消除电流倒灌现象所需的冗余状态，并使得各电平台阶阶跃也限定在1E之内。以图2(b)电路为例，采用Matlab对该电路进行了仿真，仿真结果如图3，其中调制波频率为50Hz。根据公式（1）可知，两逆变单元电压关系可为Uc1＝3Uc2 =3.3kV和Uc1＝2Uc2 =3.0kV两种情况，相电压Vao输出分别为9电平和7电平（如图3(a)），两种情况单元1和单元2输出电压波形如图3(b)和图3(c)。从图3(c)可看出，当Uc1＝3Uc2，单元1输出电压为正时，单元2输出电压为1.1kV、0kV、-1.1kV三种情况，在单元2输出-1.1kV时，则会与单元1输出3.3kV电压形成环流，出现电流倒灌现象，降低了逆变器输出功率，并导致单元2直流侧电位平衡，增加了输出相电压Vao的谐波含量（如图3(d)所示，THD为6.58%），降低了Vao的质量；而Uc1＝2Uc2时，虽然Vao为7电平，但从图3(b) 与图3(c)看出，不会出现电流倒灌现象，Vao的THD降至3.51%。
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