摘要：随着新能源发电产业规模的不断扩大,对逆变器装置的性能要求越来越高。本文基于T型中点钳位式(T-NPC:T type-Neutral point clamped)三电平逆变器,对其软开关技术及并联技术展开研究,涉及了T-NPC的零电流(ZCT:Zero Current Transition)软开关技术、并联系统的零序环流抑制和中点电位控制,主要研究内容如下。第一,对T-NPC三电平拓扑的ZCT软开关技术展开研究。分析了T-NPC逆变器的换流特点,结合现有ZCT软开关技术的优缺点,提出了一种结构简单的T-NPC三电平ZCT软开关技术。本文对ZCT控制原理和谐振过程进行了分析,并根据相平面分析图,揭示了其谐振圆心偏移的对偶关系,进一步完成了T-NPC三电平ZCT软开关控制族的总结和归纳,指出了适合T-NPC三电平拓扑的ZCT软开关辅管控制策略,并通过仿真和实验证明了所提出拓扑的可行性。第二,针对实际应用中软开关参数的非理想情况,详细分析了其对T-NPC三电平ZCT软开关谐振过程的影响,指出了ZCT软开关过程中需要注意的问题。最后,通过实验验证了理论分析的正确性及所提出拓扑的有效性,并对比分析了T-NPC三电平ZCT软开关和硬开关的损耗,表明了ZCT软开关的优势。第三,针对T-NPC逆变器并联系统中的高频零序环流问题进行了研究。通过引入开关函数建立了高频环流的数学模型,指出载波角度差异是造成高频环流主要原因。通过对一个开关周期内的开关动作进行分析,归纳并总结出了高频环流的峰值变化规律并给出了高频环流所带来的最大应力,为逆变器并联系统的硬件设计提供了相关依据。第四,基于零序注入SPWM调制方法,通过引入占空比平均模型对T-NPC逆变器并联系统中的低频零序环流特性进行了研究。利用傅里叶分解的方法,定量的描述了注入零序电压分量对零序环流谐波成分的影响。基于分析的结果,提出使用PIR控制器的零序电压注入方法能够更有针对性的提高零序环流的抑制效果。最后,通过仿真和实验验证了理论分析的正确性及所提出控制方法的有效性。第五,对T-NPC三电平并联系统的零序环流与中点电位变化的关系展开了研究。指出了二者之间存在“强耦合”关系,因此提出采用零序电压注入以抑制零序环流、采用调制波分解以调节中点电位的控制方案,实现了零序环流抑制及中点电位控制的兼顾。进一步在考虑零序环流抑制的前提下,对T-NPC三电平并联系统的中点电位控制能力进行了详细分析,并通过仿真和实验验证了文中所分析的并联系统零序环流和中点电位关系的正确性,证明了所提出的兼顾零序环流抑制和中点电位调节的控制方案可行有效。