２４５ 柬工案收术 理论研究
基于ＳＶＰＷＭ调制算法下中点电位
平衡控制策略研究
朱寒，陈健，叶轻舟，张茂林
（福建工程学院，福州３５０１ １８）
摘要：本文首先综述中点电位不平衡产生原因及其危害；其次，对开关矢量对中点电位的影响作了具体讲解；再次，介绍了基于分配因子
思想下的四种不同的中点电位控制策略研究；最后，对比这四种中点电位控制策略，选出本文使用的中点电位控制算法即ＰＩ控制，并利用
ＭＡＴＬＡＢ／５ ｉｍｕｌ ｉｎｋ仿真，论证此方法有效性及合理性。
关键词：矢量调制算法；中点电位平衡控制；策略研究
ＤＯｒ：１０．１６６４０／ｊ．ｃｎｋｉ．３７—１２２２／ｔ．２０１７．２３．２１６
１ 中点电位不平衡产生原因及危害
成中点电位不平衡的原因有很多，主要有：
（１）由于两电容上的电流之间在中矢量和小矢量作用时存在着
相位或幅值的差异，这种不对称会出现在充放电的暂态过程，这种不
对称还会由于其三相连接在某些情况下会将其加剧。
（２）从电容的生产过程中，制作用于直流侧的两个电容不会在
各项指标上全都一样，因此作为中间直流稳压部分，必然会使中点电
压有波动。
（３）在实际使用中，用于直流侧稳压的电容它们的值都比较大，
可是从现实角度看，电容的成本以及电容值等级都会有限制，必然产
生矛盾。
（４）中点电流越大，波动越严重。而中点电流是定子电流的直
接反映，所以负载转矩越大，波动越严重。
（５）由于中点电位的控制与小矢量的权重有关，小矢量的权重
与输出的相电压的模值有关，模值越大，则参与权重越小，这样中点
电位的控制就会越困难。
中点电位不平衡造成的危害：
（１）逆变器输出电压波形发生畸变。这样，输入给感应电机的
电压中就会带有低次谐波，从而使电机负载产生脉动转矩，影响诃速
性能；
（２）开关器件承受的电压不均衡。每相中有的器件承受的电压
偏低，严重时将影响正常工作。
（３）由于直流侧电容上的电压不平衡，导致电容寿命降低。
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基于SVPWM调制算法下中点电位平衡控制策略研究
作者：朱寒 陈健 叶轻舟
来源：《山东工业技术》2017年第23期
摘 要：本文首先综述中点电位不平衡产生原因及其危害；其次，对开关矢量对中点电位的影响作了具体讲解；再次，介绍了基于分配因子思想下的四种不同的中点电位控制策略研究；最后，对比这四种中点电位控制策略，选出本文使用的中点电位控制算法即PI控制，并利用MATLAB/5imulink仿真，论证此方法有效性及合理性。
关键词：矢量调制算法；中点电位平衡控制；策略研究
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.23.216
1 中点电位不平衡产生原因及危害
成中点电位不平衡的原因有很多，主要有：
（1）由于两电容上的电流之间在中矢量和小矢量作用时存在着相位或幅值的差异，这种不对称会出现在充放电的暂态过程，这种不对称还会由于其三相连接在某些情况下会将其加剧。
（2）从电容的生产过程中，制作用于直流侧的两个电容不会在各项指标上全都一样，因此作为中间直流稳压部分，必然会使中点电压有波动。
（3）在实际使用中，用于直流侧稳压的电容它们的值都比较大，可是从现实角度看，电容的成本以及电容值等级都会有限制，必然产生矛盾。
（4）中点电流越大，波动越严重。而中点电流是定子电流的直接反映，所以负载转矩越大，波动越严重。
（5）由于中点电位的控制与小矢量的权重有关，小矢量的权重与输出的相电压的模值有关，模值越大，则参与权重越小，这样中点电位的控制就会越困难。
中点电位不平衡造成的危害：
（1）逆变器输出电压波形发生畸变。这样，输入给感应电机的电压中就会带有低次谐波，从而使电机负载产生脉动转矩，影响调速性能； 龙源期刊网
Ｉ
由占 Ｉ ，ｌ１ 型ＮＰＣ式三电平变流器
电位平衡控制的研究与实现
綦 慧 卢昭禹
（北京工业大学控制科学与工程，北京 １００１２４） 研究与开发
摘要 随着清洁能源技术应用领域的不断扩大，对高压输／配电技术提出了更高要求 为此，
Ｉ型二极管钳位式（ＮＰＣ）三电平变流器以输出功率大、器件电压应力低等特点逐渐进入了实用阶 段。本文中三电平变流器系统采用电压空间矢量脉宽调制（ＳＶＰＷＭ），变流器电流控制采用旋转
坐标系下（ｄｑ）固定频率的直接电流控制策略，并针对变流器中的中点电位平衡控制方法进行了
详细分析与设计。这种方法不仅不需要额外的硬件电路，而且大量的系统理论仿真实验和样机实
验结果充分验证了该方法的可行性与优越性。 关键词：三电平变流器；电压空间矢量调制；直接电流控制；中点电位平衡
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｅｕｔｒａｌ ＰｏｉｎｔＶｏｌｔａｇｅ Ｂａｌａｎｃｅ ｆｏｒ
１－ｔｙｐｅ ＮＰＣ Ｔｈｒｅｅ—Ｌｅｖｅｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ
Ｑｉ Ｈｕｉ Ｌｕ Ｚｈａｏｙｕ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １ ００ １ ２４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｃｌｅａｎ ｅｎｅｒｇｙ，ｍｏｒｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅ Ｉ－ｔｙｐｅ ｄｉｏｄｅ ｎｅｕｔｒａｌ ｐｏｉｎｔ ｃｌａｍｐｅｄ（ＮＰＣ）ｔｈｒｅｅ—ｌｅｖｅｌ
ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ｉｓ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｉｔｓ ｈｉｇｈ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｄｅｖｉｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｓｔｒｅｓｓ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｔｈｒｅｅ—ｌｅｖｅｌ
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基于改进SVPWM的三电平NPC逆变器中点电压平衡的研究
作者：许杭蓬 陈权 李国丽 杜祥
来源：《现代电子技术》2019年第04期
关键词： 三电平NPC逆变器; 脉宽调制; 电压空间矢量; 中点电流; 中点电位平衡; 全调制度
中图分类号： TN123+.5⁃34; TM13 ; ; ; ; ; ; ; 文献标识码： A ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;文章编号：
1004⁃373X（2019）04⁃0129⁃05
Research on neutral⁃point voltage balance of three⁃level NPC inverter
based on improved SVPWM
XU Hangpeng1，2， CHEN Quan1，3， LI Guoli1，4， DU Xiang1，2
（1. School of Electrical Engineering and Automation， Anhui University， Hefei 230601，
China;
2. National Engineering Laboratory of Energy⁃Saving Motor & Control Technology， Anhui
University， Hefei 230601， China;
3. Electric Energy Quality Engineering Research Center of Ministry of Education， Anhui
University， Hefei 230601， China;
4. Collaborative Innovation Center of Industrial Power?Saving and Electric Energy Quality
