准优化PWM技术在级联型多电平变流器中的应

图4 注入三次谐波后线电压基波有效值与频率的关系曲线

图5 注入三次谐波后载波相移spwm 技术在50hz，m=1时的线电压波形及谐波分析

图6 载波相移spwm技术在50hz,m=1 时线电压波形及谐波分析

图7 注入三次谐波后载波相移spwm技术在50hz，
m＝1时的相电压波形及谐波分析

图8 载波相移spwm技术在50hz，m=1时相电压波形及谐波分析

图9 注入三次谐波后载波相移spwm技术在50hz，
m=1.122时的线电压波形及谐波分析

(3)
其中，vab是线电压中基波分量的有效值;
u是单元模块输出电压中基波分量的有效值;
k为常数。
由上式可知，只要保持调制度m和频率f的比值一定，就能够保证仿真中级联型变流器按照恒压频比来实现变频变压的目的。仿真结果证明在调制度小于1.122的范围内线电压基波有效值和频率之间仍然保持线形关系。
通过快速傅立叶(fft)分析，图5和图6中线电压的基波幅值分别是3461v和3459v，谐波含量分别是8.86％和7.53％，三次谐波对输出线电压波形的影响不大;图7和图8的相电压基波幅值均为1998v，谐波含量分别为9.45%和26.78%，注入三次谐波后的载波相移spwm的谐波含量明显较多，主要是三次谐波在相电压中的比重较大，占24.79%。
图9进一步证明了调制度达到1.122时，输出线电压基波幅值超过m=1时的值，达到3882v(thd=8.16%)，直流电压利用率增大，变流器输出能力提高了:
(3882-3641)/3461×100%=12.16%
另外，理论上谐波应该分布在等效开关频率 (10khz)的倍数频率附近，根据仿真波形，谐波不仅分布在10khz附近，在其他频段也有一定的谐波存在，这是因为仿真采用规则采样法，输出波形的好坏还取决于载波频率，载波频率越高，波形越好，否则，波形越差，但等效开关频率过高会造成开关损耗增大。因此应该选择合适的开关频率。

5 结束语
由以上分析和仿真结果可以看出，准优化pwm技术可以方便的应用于载波相移spwm技术中以达到提高直流电压利用率的目的。由于级联型多电平变流器单元模块是单相全桥逆变电路，低压变流器中使用的一些优化控制方案如线电压控制的三相spwm技术、三相马鞍型spwm技术等也可以方便的应用于级联型多电平变流器。总之，能够方便的将低压变流器成熟的技术和优化方案应用于级联型多电平变流器中，从而推动它的发展。这是级联型多电平变流器在实际应用中的优势之一。

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