1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 设计目的及意义

随着电力电子技术的飞速发展，多电平逆变器在高压大功率场合得到了广泛应用。目前在市场上用的最多的结构有两种，一种是二极管钳位型(neutral-point-clamped, npc)结构的中压三电平变换器，另一种是h桥级联型(cascaded h-bridge, chb)结构的多电平变换器。在电压相对较低，3kv及以下等级的电机，一般采用三电平变换器结构。但是其固有的功率器件损耗不均衡问题在一定程度上限制了系统容量的提升，导致无法输出更高的电压，要想提高输出电压等级，必须采用更高电平数的拓扑结构。传统中点钳位(neutral point clamped,npc) 逆变器存在开关器件损耗不均匀的问题，导致部分开关器件在工作过程中发热严重，限制了npc逆变器在高压大功率场合的应用。为了解决这个问题，多电平有源钳位拓扑在近几年来逐渐得到越来越多的关注。

与三电平npc拓扑相比，三电平anpc拓扑不仅能实现功率器件损耗的相对平衡，降低对器件的耐压要求，改善输出正弦性，而且在实现母线中点电压平衡的前提下能够扩展至五电平和七电平，从而可以提升变频器的容量，提高电压的输出等级。anpc拓扑使用可控的开关器件来代替钳位二极管，使三电平逆变器输出零状态时有不同的电流通路，通过选择不同的电流通路可使通态损耗与开关损耗分散在不同的开关管上。三电平有源钳位逆变器拓扑均衡损耗分布，且结构简单、控制方法灵活。综上所述，多电平anpc变换器相较于三电平npc变换器具有更广的应用前景，因而，对多电平anpc变换器结构及控制算法的研究在实际中的推广和应用具有重要的意义。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计的基本内容和目标

针对传统中点钳位(neutral point clamped, npc) 逆变器存在开关器件损耗不均匀的问题，研究设计三电平有源钳位逆变器，从而降低对器件的耐压要求，改善输出正弦性，平衡器件的损耗。具体要求包括讨论三电平有源钳位逆变器的拓扑结构，研究其pwm控制方法，并进行仿真研究，可进一步对五电平逆变器做一定研究等。

2.2技术方案

3. 研究计划与安排

3．进度安排

第1-3周：查阅中英文资料，明确研究内容和要求，完成英文文献翻译和开题报告。

第4-5周：了解三电平npc的工作原理和pwm调制方式。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 洪乃刚.电力电子电机控制系统的建模与仿真.北京：机械工业出版社，2013.

[2] 徐德鸿.电力电子系统建模及控制.北京：机械工业出版社，2013.

[3] 薛定宇.基于matlab/simulink的系统仿真技术.北京：清华大学出版社，2008.
[4] 荫福，段善旭.电力电子装置及系统.北京：清华大学出版社，2013.