仿真结果的FFT分析；
[0041] 图13(a)为方法二下并联逆变器交流母线A相电流波形的仿真结果；
[0042]图13(b)为方法二下并联逆变器交流母线A相电流波形仿真结果的FFT分析；
[0043] 图14(a)为方法二下并联逆变器没有抑制环流的仿真结果；
[0044] 图14(b)为方法二下并联逆变器采用本发明的环流抑制方法后的仿真结果。
【具体实施方式】：
[0045]下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
[0046]多台三电平逆变器并联系统拓扑图如图1所示，在本发明中为了验证方法的可行 性采用两台三电平逆变器并联系统拓扑图如图2所示，逆变器通过输出滤波电感共享交直 流母线，P、N为并联系统的正负直流母线;A、B、C为并联系统的三相并网点; &」、1^、(^为第」 台逆变器输出的交流端，滤波器采用L滤波器，滤波电感为L」（j = l，2,3,……p)，交流侧并 网滤波电容为Cm，imj为第j台逆变器的m相输出电流，m = a、b、c，j = l，2,3,......p;iA、iB、ic为 系统并网电流。为第j台逆变器中的零序环流。
[0047]以如图3所示单台逆变器结构阐述逆变器控制策略。单台T型三电平逆变器相电压 Vxz的SHEPWM波形如图4所示。波形四分之一周期对称，可消除电压波形中的偶次谐波分量。 若指定四分之一周期内N个开关角，则基波与η次谐波的的幅值可利用傅里叶级数展开得 到。对于图4所示SHEPffM波形，设波形具有单位幅值，该波形中基波与η次谐波幅值分别如式 (1)、（2)。其中M为基波幅值调制比。 U ；
[0048]
[0049]
(2)
[0050] 由于三相电压中三次谐波相位相同，故3次谐波与3的倍次谐波不考虑。所以四分 之一周期中N个开关角可以控制基波幅值以及N-I个谐波幅值。定义为该SHEHVM具有(N-I) 个自由度。多台逆变器都按照式（1)(2)计算出来的开关角进行开关，进而并联，即是传统的 SHEPffM调制的三电平T型并联逆变器运行方法。在公共交流母线上可消除N-I个谐波。
[0051] 本方案中，多台逆变器工作在不同的开关模式下，在开关角个数相同的情况下，尽 可能多的消除公共交流母线上的特定谐波。这些特定谐波在公共交流母线上不存在，但可 能会在单台逆变器的输出中存在。每台逆变器每四分之一周期中仍然有N个开关角，控制基 波幅值以及N-I个谐波幅值。每台逆变器都根据给定基波调制比M产生相同的基波分量后， 各台逆变器还有(N-I)个自由度，可消除(N-I)个谐波。这样p台并联系统在公共交流母线上 可消除PX (N-I)个谐波，即有pX (N-I)个自由度。为了能消除pX (N-I)个谐波并控制基波 分量，需要联立PXN个方程解出pXN个角，pXN个解中每台逆变器有N个开关角。系统整体 开关频率不变，但可消除的谐波量增加数倍。以p = 2，N = 3为例，求解两台逆变器开关角的 方程如式(3)。
(：3)
[0052]
[0053] 其中CIiUma13为逆变器1四分之一周期内的开关角，a2i，a22，a23为逆变器2四分之 一周期内的开关角，如图2和图4所示。对于特定的调制比M，5、7、ll和13次谐波可在输出公 共交流母线上消除。
[0054]如图4所示的SHEHVM可以控制基波分量并消除正序和负序谐波分量，但零序分量 会存在于单台逆变器的相电压中。零序分量主要是输出电压频率的（3+6n)次谐波，η = 0，1， 2···。当逆变器共交直流母线直接并联运行时，逆变器之间会存在零序环流通路。第j台逆变 器的零序环流定义为式(4)，其中j = l，2,3,......p。
[0055] i〇j = iaj+ibj+icj (4)
[0056] 本发明提出了适用于SHEPWM调制的多台并联T型三电平逆变器零序环流抑制方 法，即切断逆变器之间零序环流的各个频率分量的流通路径。通过切断多台逆变器之间分 量较大的低频环流流通路径，达到抑制环流的目的。本发明采用两种方法实现抑制环流：
[0057] 方法一:P台逆变器中，每台逆变器的输出相电压中都要消除3次和9次谐波，这两 个分量在零序环流中占有比例较大。以上述P = 2，N = 3为例，在逆变器输出电压中，这两个 谐波完全得到消除，故3次和9次谐波也不会在逆变器之间流动，从而达到抑制环流的目的。 每台逆变器都要完全消除这两个谐波，故每台逆变器都需要增加两个开关角，即N=5,同时 保持并联系统自由度为4,即其可消除5、7、11、13次谐波。为求解开关角，可列方程(5)(6)。 求解该方程即可得到两台逆变器的开关角。
[0058]
[0059]
[0060] 零序环流成分主要是输出电压频率的（3+6n)次谐波，消除的谐波次数越高，零序 环流抑制效果越好。如果要消除m个(3+6n)次谐波分量，每台逆变器每四分之一周期就需要 增加 m个开关角，系统需要整体增加 p Xm个开关角，求解开关角的方程组中需要增加 p Xm个 未知数和P Xm个方程。m越大，零序环流抑制效果就越好。
[0061 ] 在MATLAB/simulink 2012B中，以图2所示的两台三电平逆变器并联系统拓扑结构 对本发明提出的控制策略进行仿真研究。仿真中，直流侧电压为200V，输出频率为50Hz，电 容CA、C B、Cc为14yF。输出滤波电感L1A为5mH。在M=1，N=5时，第一台逆变器的输出线电压 和FFT分析如图5(a)、（b)所示；第二台逆变器的输出线电压和FFT分析如图6(a)、（b)所示； 公共连接点处线电压Vab及其FFT分析如图7(a)、（b)。并联系统输出A相电流及其FFT分析见 图8(a)、（b)。可见，三电平T型并联系统的输出电压和相电流中均不含较低的5、7、11和13次 谐波，取得了比较满意的特定谐波消除效果。
[0062] 图9(a)为并联逆变器没有抑制环流的仿真结果，图9(b)为并联逆变器采用本发明 的环流抑制方法后的仿真结果。可见，没有抑制环流时零序环流幅值约14A，将会严重影响 系统运行的稳定性;环流抑制后零序环流幅值约为1.4A，幅值缩小为抑制前的1/10。说明本 发明的环流抑制方法能够有效抑制SHEPffM调制的多台T型三电平逆变器并联系统的零序环 流。
[0063] 对于p台逆变器，根据方法一，系统根据公式(7)和(8)即可算出开关角度。
[0064] (7)
[0065] (8)
[0066] 方法二:在p台逆变器中，其中前p-Ι台逆变器的输出相电压中都要消除3次和9次 谐波，这两个分量在零序环流中占有比例较大，由于P-I台逆变器的输出相电压中都要消除 3次和9次谐波，所以第p台逆变器就消除了 3次和9次谐波回路，第p台逆变器也不会含有3次 和9次谐波，达到抑制环流的目的。前p-Ι台逆变器都要完全消除这两个谐波，故每台逆变器 都需要增加两个开关角，而第P台逆变器不用消除3次和9次谐波，所以系统多了两个自由 度，就可以多消除两个谐波。以上述P = 2，N=3为例，在逆变器输出电压中，由于在一台逆变 器中这两个谐波完全得到消除，从而对于另外一台逆变器来说消除了3次和9次谐波回路， 故3次和9次谐波也不会在逆变器之间流动，从而达到抑制环流的目的。第一台逆变器都要 完全消除这两个谐波，故第一台逆变器都需要增加两个开关角，为了使两台逆变器开关频 率相同，使N=5,即并联系统增加了两个自由度，增加为6,即其可消除5、7、11、13、17、19次 谐波。为求解开关角，可列方程(9)(10)。求解该方程即可得到两台逆变器的开关角。
[0067]
[0068]