近年來，在三電平電路的基礎(chǔ)上，又研究開發(fā)出了3種主要的拓撲結(jié)構(gòu)：二極管嵌位式（DiodeClamped）；飛跨電容嵌位式（Flying-Capacitors）；具有分離直流電源的級聯(lián)式（Cascaded-InverterswithSeparatedDCSources）。第三種拓撲結(jié)構(gòu)就是本文研究的具有分離直流電源的級聯(lián)多電平電路。級聯(lián)多電平高壓變頻器是由多個低壓功率單元串聯(lián)而成，以3kV每相三單元為例，其主電路拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示，電壓疊加原理如圖2所示。由輸入隔離變壓器的二次側(cè)繞組分別給九個功率單元供電，功率單元電路如圖3所示，每個功率單元為三相輸入、單相全橋輸出的常規(guī)PWM型變頻器，各功率單元獨立產(chǎn)生0~577V輸出電壓，通過波形連續(xù)變換方法將所有功率單元輸出電壓疊加在一起，得到頻率和大小均可連續(xù)調(diào)節(jié)的輸出電壓，相電壓為0~1731V，對應(yīng)的線電壓為0~3000V.給功率單元供電的二次線圈采用多邊接法，相互存在一個相位差，實現(xiàn)多重化串聯(lián)整流供電以消除對電網(wǎng)的諧波干擾。 適用于多電平功率轉(zhuǎn)換的控制方法有很多種，常見的有以下幾種：優(yōu)化階梯波（單脈沖）脈寬調(diào)制技術(shù)階梯波調(diào)制就是用階梯波來逼近正弦波，優(yōu)化階梯波就是通過控制階梯波的開關(guān)角度來消除和抑制低次奇次諧波。這種波形合成方法具有調(diào)制比變化范圍寬、算法簡單、通用性強等優(yōu)點，可以在功率器件開關(guān)頻率比較低的情況下，實現(xiàn)變頻器輸出電壓波形畸變比較小的控制目標(biāo)。
