基于切换调制波的三电平有源中点钳位逆变器优化容错技术研究

传统基于空间矢量脉宽调制的容错技术可在不增加硬件设备的情况下实现三电平有源中点钳位（ANPC）逆变器的容错运行，但存在两电平跳变、中点电压不平衡和输出电流畸变的缺陷。为解决以上缺陷，该文首先分析了三电平ANPC逆变器在开路故障时的有效开关状态，然后推导了控制三相只输出负、零电平和正、零电平的调制波；然后在此基础上，依据故障相电流方向切换使用调制波并利用有效开关状态输出三相电平，提出基于切换调制波的优化容错技术（OFTBSM）及其中点电压平衡控制策略；最后，分析OFTBSM的容错性能、中点电压波动和谐波性能。仿真和实验结果证明，OFTBSM可使三电平ANPC逆变器在单相最多四个器件同时开路时保持平稳运行，并可防止两电平跳变、降低电流谐波、控制中点电压平衡。此外，OFTBSM还具备鲁棒性强、计算简单、实现方便的优点。