基于改进SVPWM控制的三相Split源逆变器研究

四川大学电气信息学院的研究人员李博、张代润，在2018年第1期《电气技术》杂志上撰文指出，三相Split源逆变器是一种可以实现升压作用的新型变换器，通常可采用传统的SVPWM调制。文章研究了一种改进的SVPWM调制策略，通过对传统七段式SVPWM中零矢量的重新分配，能够有效提高逆变器的升压能力。

仿真结果表明，相比传统SVPWM调制策略，采用改进SVPWM调制具有更高的输出电压和更好的THD特性，并且能够有效减少电感电流的低频分量。

近年来，随着环境污染和能源危机的问题不断加剧，可再生能源得到了广泛的关注和应用，而随着这些分布式可再生能源的不断接入电网，作为能量变换所需的逆变器装置在传统配电网中的地位越来越重要[1-3]。

传统电压型逆变器具有降压的能力，它输出的交流线电压的峰值不能超过直流侧电压，但在一些可再生能源的应用领域如光伏、燃料电池具有较低的输入电压，在这些场合中要求输出的交流电压要高于直流侧电压[4-6]。

Split源逆变器是一种单级结构的逆变器，它可实现逆变和升压的作用，并且具有输入电流连续的优点，可适用于输入电压低于输出电压的可再生能源场合[7-8]。对于三相Split源逆变器，可采用与传统电压型逆变器完全相同的SVPWM调制策略。

针对在传统SVPWM调制策略下电感电流具有较多的低频分量，本文研究了一种改进的SVPWM调制策略，该策略能够有效减少电感电流低频分量，并且可以进一步提高逆变器升压能力。

图1　三相Split源逆变器主电路结构图

结论

本文研究了一种三相Split源逆变器的改进SVPWM调制策略，首先介绍了三相Split源逆变器的基本工作原理和传统七段式SVPWM调制策略，通过对传统SVPWM中零矢量的重新分配，得到了一种改进的SVPWM调制策略，并对其原理进行理论推导和仿真分析，并与传统SVPWM 控制方法进行对比研究。

仿真结果表明，在相同的调制比和开关频率下，改进SVPWM控制方法具有更少的电感电流低频分量，并具有更高的升压能力和更好的输出波形，提高了逆变器的输出电压，增加了直流电源的利用率。在相同的开关频率下，逐渐增大调制比m，改进SVPWM控制方法的输出电压增幅更大，且THD特性更优。