一种单级三相Zeta三电平逆变器

王立乔; 李婧; 李宗阳; 沈虹

doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0027

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一种单级三相Zeta三电平逆变器

更新时间：2026-07-21

- 一种单级三相Zeta三电平逆变器
- 一种单级三相Zeta三电平逆变器
- 太阳能学报 2026年47卷第5期页码：135-145
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（51677162）;河北省自然科学基金（E2017203235）
- DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0027
  中图分类号： TM464
- 网络首发：2026-06-04，
  
  纸质出版：2026
- 稿件说明：
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王立乔, 李婧, 李宗阳, 等. 一种单级三相Zeta三电平逆变器[J]. 太阳能学报, 2026,47(5):135-145.

王立乔, 李婧, 李宗阳, et al. 一种单级三相Zeta三电平逆变器[J]. 2026, 47(5): 135-145.
王立乔, 李婧, 李宗阳, 等. 一种单级三相Zeta三电平逆变器[J]. 太阳能学报, 2026,47(5):135-145. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0027.

王立乔, 李婧, 李宗阳, et al. 一种单级三相Zeta三电平逆变器[J]. 2026, 47(5): 135-145. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0027.

摘要

提出一种单级三相Zeta三电平逆变器。该逆变器符合当前可应用于大功率光伏系统可升降压的多电平三相逆变器的需求。此外

采用载波相移调制策略能有效抑制偶次谐波的产生

提高逆变器的波形质量。首先介绍逆变器的工作原理

然后分析注入零矢量的载波相移控制方法

并对其升降压能力进行分析且对拓扑进行电感电容参数设计。通过设计闭环控制策略

使系统具备一定的抗干扰能力。最后通过仿真及实验验证拓扑的可行性及正确性。

Abstract

A single-stage three-phase Zeta three-level inverter is introduced in this paper. The inverter meets the current demand for three-phase inverters with multi-level capability and the ability to step up/down voltage

which can be applied to high-power photovoltaic systems. Additionally

the carrier phase-shifted pulse width modulation is applied in this paper

which can effectively suppress the generation of even-order harmonics and improve the waveform quality of the inverter. The working principle of the proposed inverter is introduced in this paper. The CPS-PWM with zero-vector injection is also analyzed. Its buck-boost capability is also analyzed

followed by the design of inductance and capacitance parameters for the inverter. By designing a closed-loop control strategy

the system is endowed with a certain level of anti-interference capability. Ultimately

the simulation and experimentation confirm the feasibility and accuracy of the network structure.

关键词

Keywords

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王立乔, 林健, 朱文通, 等. 一种新型三相Buck-Boost光伏逆变器漏电流抑制研究[J]. 太阳能学报, 2022, 43(7): 101-108.

代云中, 唐浩, 祁月文, 等. 一种无重叠时间无变压器电流型光伏并网逆变器研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44(8): 232-237.

葛晓露, 潘尚智, 党兴华, 等. 模块化三相光伏逆变器及其分布式自适应升压控制策略[J]. 太阳能学报, 2024, 45(3): 533-541.

梁国壮, 韩沛松, 赵焕文, 等. 应用于光伏并网的双模共地型逆变器[J]. 太阳能学报, 2024, 45(1): 20-24.

QANBARI T, TOUSI B.Single-source three-phase multilevel inverter assembled by three-phase two-level inverter and two single-phase cascaded H-bridge inverters[J]. IEEE transactions on power electronics, 2021, 36(5): 5204-5212.

徐质闲, 王政, 王学庆, 等. T型三电平双三相永磁同步电机驱动零共模电压模型预测控制[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(13): 4301-4310.

尹靖元, 周冰. 双三电平中点钳位开绕组电机反电动势谐波电压下弱磁控制策略[J]. 电工技术学报, 2017, 32(10): 174-181.

NABAE A, TAKAHASHI I, AKAGI H. A new neutral-point-clamped PWM inverter[J]. IEEE transactions on industry applications, 1981, IA-17(5): 518-523.

王鸿雁, 邓焰, 赵荣祥, 等. 飞跨电容多电平逆变器开关损耗最小PWM方法[J]. 中国电机工程学报, 2004, 24(8): 51-55.

鲍建宇, 鲍卫兵, 李玉玲. 光伏并网三相电流型多电平变流器拓扑与控制[J]. 电工技术学报, 2016, 31(8): 70-75.

GUO X Q, YANG Y, WANG B C, et al.Leakage current reduction of three-phase Z-source three-level four-leg inverter for transformerless PV system[J]. IEEE transactions on power electronics, 2019, 34(7): 6299-6308.

LIU Y S, GE B M, ABU-RUB H, et al.An effective control method for three-phase quasi-Z-source cascaded multilevel inverter based grid-Tie photovoltaic power system[J]. IEEE transactions on industrial electronics, 2014, 61(12): 6794-6802.

陈旭. 新型准Z源T型三电平逆变器设计与控制研究[D]. 武汉: 华中科技大学, 2019.

ZHANG Z, ZHU Z H, WU J K, et al.A high performance of three-phase electrolytic capacitor-less LC-type grid-connected inverter system with multiple PV arrays[C]//2020 23rd International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS). Hamamatsu, Japan, 2020: 444-448.

ZHANG Z, JIANG M, YAO Y, et al.Transformerless three-phase T-type three-level inverter for medium-power photovoltaic systems[C]//2016 IEEE 8th International Power Electronics and Motion Control Conference (IPEMC-ECCE Asia). Hefei, China, 2016: 1592-1595.

DHARA S, SOMASEKHAR V T.A three-phase semi-single stage PV inverter with voltage boosting and leakage current minimization[J]. IEEE transactions on circuits and systems Ⅱ: express briefs, 2022, 69(1): 169-173.

韩啸. 一种单级三相Cuk三电平逆变器研究[D]. 秦皇岛: 燕山大学, 2019.

黄晶生, 刘美茵, 陈志磊, 等. 中德光伏发电并网标准技术要求异同分析[J]. 电网与清洁能源, 2014, 30(1): 97-101, 108.

谢路耀, 金新民, 吴学智, 等. 基于零序电压注入与调制波分解的三电平脉宽调制策略[J]. 电工技术学报, 2014, 29(10):27-37.

李涛, 张晓锋, 乔鸣忠. SPWM与SVPWM的宏观对等性研究[J]. 中国电机工程学报, 2010, 30(S1): 178-184.

王超, 何英杰, 刘云峰, 等. 飞跨电容型多电平逆变器空间矢量与载波脉宽调制统一理论研究[J]. 中国电机工程学报, 2016, 36(15): 4172-4183.

尹靖元, 周冰. 双三电平中点钳位开绕组电机反电动势谐波电压下弱磁控制策略[J]. 电工技术学报, 2017, 32(10): 174-181.

ABDELHAKIM A, MATTAVELLI P, SPIAZZI G.Three-phase three-level flying capacitors split-source inverters: analysis and modulation[J]. IEEE transactions on industrial electronics, 2017, 64(6): 4571-4580.

王立乔, 韩啸, 石珊珊. 一种单级三相Cuk三电平逆变器研究[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(13): 4290-4301.

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