多电平逆变研究
多电平逆变器的控制策略及应用研究
多电平逆变器的控制策略及应用研究多电平逆变器是一种用于将直流电能转换为交流电能的重要电力电子设备。
其控制策略直接影响了逆变器的性能和应用效果。
本文将从多电平逆变器的控制策略以及相关应用方面展开研究，以期对该领域的研究和应用产生一定的推动作用。
多电平逆变器的控制策略主要包括PWM（脉宽调制）控制和MPWM（多电平脉宽调制）控制两种。
PWM控制通过控制逆变器中IGBT开关管的导通时间实现输出电压的宽度调制，从而获得所需的输出波形。
然而，由于PWM控制仅能获得两个离散化电平的输出波形，无法满足高功率和高精度的应用需求。
而MPWM控制则通过调整多个电平的导通时间，可获得多个离散化电平的输出波形，提高了输出波形的质量和精度。
近年来，随着电力电子技术的发展，MPWM控制成为了多电平逆变器中常用的控制策略。
多电平逆变器的应用非常广泛，涉及到电力系统稳定控制、交流传动控制、电力质量控制以及新能源发电等领域。
在电力系统稳定控制方面，多电平逆变器可用于提供无电池储能系统，以实现电力系统的频率和电压平衡调节，从而改善电网的稳定性。
在交流传动控制方面，多电平逆变器可用于驱动大功率交流电机，提高传动效率和稳定性。
在电力质量控制方面，多电平逆变器可用于消除电力系统中的谐波和干扰，提高电力质量。
在新能源发电方面，多电平逆变器可应用于风力发电和光伏发电等领域，提高发电效率和能源利用率。
此外，多电平逆变器还具有多级结构、能量分流和故障容错等特点，这些特点也为其在电力电子设备领域的应用提供了更多选择和优化空间。
例如，多电平逆变器可以通过增加级数来提高输出波形的质量，从而适应更复杂和敏感的应用环境。
同时，多电平逆变器还可以通过能量分流来减小单个器件的功率损耗，提高整个系统的能量利用效率。
此外，在故障容错方面，多电平逆变器能够通过调整导通时间和增加备份开关管等措施来实现故障切换，提高系统的可靠性和容错能力。
综上所述，多电平逆变器的控制策略和应用研究是当前电力电子领域的一个重要研究方向。
多电平逆变器
多电平逆变器摘要多电平逆变器及其相关技术的研究与应用,是现代电力电子技术的最新发展之一,它主要面向高压大容量的应用场合近年来,多电平逆变器的研究受到广泛重视,并得到了一定的应用。
多电平逆变器输出端可以有更多级的输出电压波形,谐波含量小,波形更接近正弦波,逆变器性能更好,更适用于高压大容量的电力电子变换。
总结和比较了多电平逆变器各种基本拓扑结构的特点,它们主要包括了:二极管钳位式、飞跨电容钳位式,电容电压自平衡式和联型式拓扑,并且分析了它们的优缺点。
本文介绍了几种多电平逆变器调制方式。
关键字多电平逆变器拓扑结构调制策略1引言1.1 多电平逆变器的产生和发展背景电力电子技术自20世纪50年代诞生以来,经过半个多世纪的飞速发展,至今已被广泛应用于电力系统、电机调速系统及各种电源系统等需要电能变换的领域。
在低压小功率的用电领域,电力电子技术的各个方面己渐趋成熟,将来的研究目标则是高功率密度、高效率和高性能;而在高压大功率的工业和输配电领域,各个方面的技术正成为当今电力电子技术的研究重点。
大功率电力电子装置如电力系统中的高压直流输电(HVDC),以静止同步补偿器(STATCOM)和有源电力滤波器(APF)为代表的柔性交流输电技术(FACTS),以及以高压变频为代表的大电机驱动和大功率电源等需要能够处理越来越高的电压等级和容量等级,同时,为了满足输出电压谐波含量的要求,这些大功率电力电子装置还要能够工作在高开关频率下,并且尽量减少电磁干扰(EMI)问题。
电力电子器件是电力电子装置的核心。
在过去几十年里,以GTO、BJT、MOSFET为代表的自关断器件得到长足的发展,尤其是以IGBT、IGCI,为代表的双极性复合器件的惊人进步,使得电力电子器件向大容量、高频、易驱动、低损耗、智能模块化的方向发展。
即便如此,在某些应用场合,传统的两电平电压源变换器拓扑,仍然不能满足人们对高压、大功率的要求。
并且,以现有的电力电子器件的工艺水平,其功率处理能力和开关频率之间是矛盾的,往往功率越大,开关频率越低。
H桥级联型多电平逆变器的研究
上海交通大学工程硕士学位论文第1章绪论1.1课题背景及意义随着社会工农业生产规模的不断扩大，对能源的需求量也越来越大，对于现有的有限能源，如何合理利用，是各国政府关心的问题。
我国政府制定的“十一五”规划，把节能减排定为规划纲要，以保证我国经济和社会的可持续发展[1]。
电动机作为工业、农业、市政等领域的主动力源，是能源消耗的大户，根据国家权威部门统计，我国的发电量有60%左右被电动机消耗，而其中的90%被交流电动机消耗[2,3]。
因此，对于交流电动机的变频调速研究，存在着巨大的节能空间。
对于广泛应用的高压大功率风机、泵类的高压电机，由于传统的工作方式为电网电压直接驱动，存在电机转速不能根据实际工况进行有效地调节，造成了很大的电能损失。
而高压变频技术正是能够解决这个问题的关键技术，但现有的功率开关受耐压等级的制约，传统的两电平逆变器无法有效应用于高压变频调速领域，即使是采用功率器件直接串联的两电平逆变器，也存在动、静态均压问题，并且d v/d t较大，会产生难以处理的电磁干扰问题[4]。
为此，有学者提出一种多电平功率变换技术，旨在解决功率开关耐压不足与高压大功率驱动之间的矛盾，并且可以有效减小d v/d t，降低输出电压的谐波含量，已成为高压大功率驱动场合的发展趋势[5]。
多电平变换技术的思想最早是在1980年IAS年会上，由日本长岗科技大学的 A. Nabae等人提出的[6]。
该电路用两个串联的电容将直流母线电压分为三个电平，每个桥臂用四个开关管串联，用一对串联箝位二极管和内侧开关管并联，其中心抽头和第三电平连接，实现中点箱位，形成所谓中点箱位变换器(NPC-Neutral Point Clamped)。
在这个电路中，主功率开关关断时，仅仅承受直流母线电压的一半，所以特别适合高压大功率应用场合。
1983年，Bhagwat等人在此基础上，将三电平电路推广到任意N电平，对NPC电路及其统一结构作了进一步的研究[7]。
多电平光伏逆变器研究
Udc Udc
U dc 2
开 关 电 路
3）用多组相互独立的 直流电源
Udc Udc 开 关 电 路
A
U dc
U dc
3U dc 4
2U dc 4
U dc 4
三种方式比较
二极管箝位式器件较少，存在电容电压 平衡问题 k C 飞跨电容式容易扩展，k电平组合方式有 N
种，有大量冗余，为控制提供了方便
2 -ic 1
A 110 B C
0
2 1 ic
A
B C
221
0
2 ib 1
A
B C 0
210
中矢量没有充足的冗余矢量的组合来使电容电流为零，因而其电压会产生波动
基于虚拟矢量的电容电压平衡方法
级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究
级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究毕业设计(论文)诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
就我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。
如在文中涉及抄袭或剽窃行为，本人愿承担由此而造成的一切后果及责任。
本人签名____________导师签名__________年月日华东交通大学毕业设计(论文)任务书学毕业届专XX XXXX XX XXXXX 姓名号别业毕业设计(论文)题级联H桥多电平逆变器调制技术的仿真研究目指导教学 XXX XX XXX 职称师历具体要求:随着电气传动技术,尤其是变频调速技术的发展,作为大容量的高压变频调速技术得到了广泛的应用。
目前高压变频器的电路拓扑结构种类较多，相应的开关功率器件容量也越来越大，其主要有以下4种基本的拓扑结构:?H桥级联式(Cascaded H-bridge，CHB);?电容箝位式(Capacitor-Clamped);?二极管箝位式(Diode-Clamped);?飞跨电容嵌位式 (Flying-Capacitors)。
由于CHB逆变器具有很低的谐波失真和dv/dt，而且不需要功率器件间的串联，就可以得到很高的工作电压，它的模块化结构还可以降低生产成本，所以CHB逆变器在高功率大容量变频以及电力系统中的柔性输配电(FACTS)领域都得到了大量的应用。
本课题要求学生了解H桥级联7电平逆变器拓扑及CHB逆变器常用的调制方式:相位移位调制(Phase Shifted Modulation)和电压移位调制(Voltage Shifted Modulation)，在对CHB 逆变器进行深入了解之后，通过Matlab/Simulink/Powersystem仿真软件对三次谐波注入的 CHB逆变器调制方法进行仿真研究，并把这中方法和不采用三次谐波注入的正弦波调制技术进行分析比较，从而得到一些具有一定理论价值的结论。
模块化多电平逆变器的的研究 答辩演讲共30页文档
T1
D1
C0
T2
D2
T1
D1
C0
T2
D2
❖ 状态2：当开关管T1开通，T2关断时，此时子 模块输出端电压为电容电压。当电流方向如左 图所示时，电流经二极管D1给电容C0充电，电 容电压上升；当子模块电流如右图所示时，电 容通过开关管T1对外放电，电容电压下降
T1
D1
C0
T2
D2
T1
D1
C0
T2
D2
f 50Hz
载波频率
fc
4000Hz
\
2
1.5
1
0.5
电 流0
-0.5
A
-1
-1.5
-2
2.4
2.41
2.42
2.43
2.44
2.45
2.46
2.47
2.48
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2.5
60
t(s)
40
20
电 压0
/
V
-20
-40
-60
2.4
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模块化多电平逆变器的的研究 答辩演 讲
模块化多电平逆变器 （MMC）的研究
汇报人： 张桐盛 指导教师：张承慧 教授
杜春水 副教授
主要内容
1 MMC的研究背景及意义 2 系统拓扑及触发方式介绍 3 系统仿真波形 4 总结
一、MMC的研究背景及意义： ▪ 模 块 化 多 电 平 换 流 器 (Modular Multilevel Converter, MMC)采用模块化设计,系统每相都由2N 个子模块构成，系统耐压和容量都相对较大; ▪系统将整流和逆变两功能于一身，通过改变控制策 略能够实现同一台变换器的不同用途，方便快捷， 节约成本；
级联型多电平逆变器控制策略的研究
级联型多电平逆变器控制策略的研究引言：随着新能源的快速发展，电网接入型光伏发电逆变器应用越来越广泛，但是传统的单电平逆变器无法满足高电压和大功率输出的需求。
多电平逆变器因其具有更低的谐波失真、更高的输出质量和更高的效率而逐渐得到了广泛应用。
本文主要研究级联型多电平逆变器的控制策略，以提高逆变器的性能和实用性。
一、级联型多电平逆变器的结构及原理级联型多电平逆变器由多个电平串联而成，每个电平由一个H桥逆变器组成。
通过控制每个H桥逆变器的导通时间及模块化级数，可以实现多种输出电压等级。
级联型多电平逆变器的基本原理是将输入直流电压按照一定的方式切割成多个电平，然后对每个电平进行逆变操作，从而生成多电平输出交流电压。
二、级联型多电平逆变器的控制策略1.基于单环节传统控制策略基于单环节传统控制策略的级联型多电平逆变器控制方法较为简单，通过对每个H桥逆变器进行PWM调制来实现多电平输出电压。
这种方法可以满足一定程度的输出要求，但无法充分发挥多电平逆变器的优势。
2.基于多环节传统控制策略基于多环节传统控制策略的级联型多电平逆变器控制方法在单环节传统控制策略的基础上进行了改进。
通过将多个H桥逆变器的输出电压进行级联，在级联的过程中逐步滤除谐波，提高输出波形质量。
3.基于尺度不同的PWM控制策略基于尺度不同的PWM控制策略是当前较为先进的控制方法之一、通过调整每个H桥逆变器的开关频率和占空比，实现尺度不同的PWM控制，从而降低逆变器输出的谐波失真，提高输出波形质量。
4.基于多谐波消除控制策略基于多谐波消除控制策略是近年来的研究热点之一、通过分析级联型多电平逆变器输出的谐波成分，设计合适的控制方法来消除谐波。
这种方法可以有效降低谐波失真，提高输出波形质量。
三、级联型多电平逆变器控制策略的性能评价结论：本文对级联型多电平逆变器的结构和原理进行了简要介绍，并综述了常用的控制策略，包括基于单环节传统控制策略、基于多环节传统控制策略、基于尺度不同的PWM控制策略和基于多谐波消除控制策略。
多电平逆变电源拓扑和控制技术研究的开题报告
多电平逆变电源拓扑和控制技术研究的开题报告一、研究背景随着电子技术的不断发展和应用，各种电子设备已经广泛应用于生产、生活和娱乐等各个方面。
这些电子设备通常需要直流或变频交流电源输入，因此，电源技术的发展和研究不断受到重视。
目前，常见的电力电子变换器主要包括单电平逆变器和双电平逆变器。
在这些逆变器中，高频开关器件的开关损耗和电磁干扰问题仍然存在，同时逆变输出电压的质量也需要进一步提高。
多电平逆变器可以通过增加逆变器输出电压的级数来减小开关器件的电压应力，在减少开关器件损耗的同时提高输出电压质量。
因此，本研究旨在通过研究多电平逆变器拓扑和控制技术，提高电力电子变换器的效率和性能。
二、研究内容和目标1. 多电平逆变器拓扑研究针对常见的多电平逆变器拓扑进行分析和评估，优化现有拓扑结构，提出新的多电平逆变器拓扑方案。
选定一种符合实际应用需求且具有较好性能的多电平逆变器拓扑。
2. 控制策略研究研究多电平逆变器控制策略，并分析各种策略的优缺点，选择实际应用中有效可行的控制策略。
设计控制方案，实现多电平逆变器拓扑的控制功能。
3. 硬件实现和调试针对多电平逆变器控制方案，搭建硬件实验平台，进行电路搭建、参数调试和系统优化，验证多电平逆变器拓扑和控制方案的有效性和实用性。
三、研究方法和技术路线本研究采用文献研究、理论分析、模拟仿真和实验验证相结合的方法开展。
具体的研究技术路线如下：1. 收集相关文献和资料，了解电力电子变换器基本原理、多电平逆变器拓扑结构和控制技术等相关知识。
2. 研究分析常见的多电平逆变器拓扑，结合实际应用需求，进行性能评估和拓扑优化，提出新的多电平逆变器拓扑方案。
3. 研究多电平逆变器的控制策略，分析各种控制策略的优缺点，选定合适的控制方案。
4. 基于PSIM等仿真软件，对多电平逆变器的拓扑结构和控制方案进行建模和仿真，验证其性能和有效性。
5. 针对多电平逆变器控制方案，搭建硬件实验平台，进行电路搭建、参数调试和系统优化，验证多电平逆变器拓扑和控制方案的实际应用效果。
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摘要：多电凭高压变频器自诞生以来就在节能和环保方面体现出极高的价值，也引起了众多的学者进行研究。
本文对多电平高压变频器的两种主要拓扑结构及其原理进行分析。
关键词：三电平；单元串联多电平；应用About multi-level high-voltage converter topology of the two TANG Xin g Long LIU Hui Kang XIONG Wen SUN Kai（Wuhan University of Science a nd Technology College of Information Science and Engineering,Wuhan Hu bei 430081）Abstract: With high voltage inverter, since its birth in the ene rgy-saving and environmental protection reflects the high value, it also ca used a lot of academics for research. In this paper, the multi-level high-vo ltage converter topology of the two main structure and principles for analy sis.Key words: Level 3; Series multi-level unit; Application1 前言对于高压电动机，我们如果采用传统的三相六拍的结构变频器对电动机进行控制，由于电压过高，加上电力电子器件开关速度的提高，这样开关器件输出的值就会很大。
由于电动机的绕组的中性点是不接地的，电动机每绕组对地存在分布电容，输出电压的变化相当于电容两端电压的变化，即对电容的频繁充放电，充放电对电动机定子绕组的绝缘将造成冲击，而且越大，冲击也越大。
电压输出端的电压谐波很容易引起电动机发热而造成电机的损坏，再加上由于电力电子器件本身制造的原因很难达到我所需要的6KV或10KV的高压所以就必须对变频器的拓扑结构进行研究。
多电平变换器最早引起研究者的兴趣是在1980年的IEEEIAS年会上，日本长冈科技大学的A.Naba。
等人提出了中性点钳位型（Neutral Point Clamped-NPC）的三电平电路结构[1]。
基本思想是通过一定的主电路拓扑结构获得多级阶梯波形输出来等效正弦波。
由于多电平变换器对功率逆变器件和控制电路要求都很高，最初并未受到太多关注。
直到90年代，随着GTO, IGBT的成熟应用和IGCT, IEGT等新型全控型器件的先后出现，以及以DSP为核心的高性能数字控制技术的普及，多电平变换器的研究和应用才有了迅猛发展。
目前已提出多种多电平电路结构，根据主开关器件的电压钳位方式，可将其分为二极管钳位型（Diode Clamped，又称中性点钳位型NPC）、电容钳位型（Capacitor Clamped）和单元级联型（Cascaded Multicell）三类[2]。
2 三电平变频器及其派生的方案2.1 三电平变频器的工作原理图1 三电平电路原理结构图图1所示是三电平逆变器单相的逆变部分的结构图，图中S1～S4是逆变器件的器件，逆变器件可以是GTO、IGBT或IGCT管。
V1～V4是逆变器件的续流二极管，V 5和V6是钳位二极管，为了平衡的电路，所有的二极管在选用时必须有相同的功率和相同的耐压等级。
而电容Ed的作用是滤去整流电压所产的谐波使得到的直流电压相对比较稳定，C点是中心点，是基点的参考电压。
通过对S1～S4功率逆变器件的开通和关断的控制，即可以输出三种不同的电平，当S1、S2开通时输出+Ed的电压，当S2、S3开通时输出的电压为0，当S3、S4开通时则输出-Ed的电压，由原理图可知在输出端能够输出三种不同的电压，所以把这种变频器叫做三电平变频器。
对S1～S4的开通时间进行控制则能近似的输出需要的正弦可调的电压来驱动电机，即SPWM调制变频方式。
我们可以建立如表1所示的工作状态表。
表1 各开关的工作状态根据以上的原理，我们用12只全控的逆变器件加箝位二极管就可以组成三相的三电平电压型变频器。
如下图2所示为三相三电平变频器的原理结构图，因为有共同的基点所以又称为中心点箝位变频器。
根据逆变器单相逆变器件的开关工作状态可知逆变器共有P、O、N三种稳定的工作状态。
现在我们对逆变器件按单脉冲延时α角触发来对逆变器件的开关工作状态进行控制进行输出电压滤形的研究，若变频器对三相Y形阻性负载供电，图3是单相输出的电压形式，图4是负载的连接图。
图2 三电平电压型变频器原理图图3 单脉冲控制单相输出电压波形图4 电阻性负载Y形连接图若假定负载的中点为O＇，电源逆变箝位中心点为O则可以用负载的相电压U AO＇如下的公式表示出：公式中表示O＇与箝位中点的O的电位差。
为了保证逆变器件的触发导通，我们这里设定触发的延迟角为：，即。
A、B、C三相的触发控制角相差120°，即。
则我们可知三相端口各自的输出电压，表2. 5是它们在不同时刻的输出的电压表。
表2 一周期内三相三电平输出端的各相电压根据表2和式（1）列出A相一个周期内的电压区间式子则有：以上所求的为A相在上半个周期内各个时间区域内的输出电压，下半个周期内输出的电压大小绝对值相等，只是电压的方向刚好相反，依次为0、-2/3E d、-E d、4/3E d、-E d、-2/3E d、，三相电各个输出中，B相，C相分别滞后A相2TT/3和4TT/3。
B 相的输出电压也是每∏/3就发生一次变化。
根所上面所求的U AO＇和U BO＇就可以得到输出端两相之间的线电压U AB，如表3所示。
表3 线电压的输出电压表根据表3我们可以画出A、B两相之间的电压输出波形图：图5 三相三电平输出线电压的波形由波形图5我们可以看出，输出的线电压的波形相似于正弦波形，但在接入电机前必须进行电抗器和电容进行滤波才能达到电机输入电压的控制要求，由于直接输出端的电压谐波比较大，所以三电平变频器必须有合理的滤波电路才能再对电机进行变频调的控制。
通对单脉冲的控制我们可以看出，如果对三电平变频方式进行SPWM方式变频控制则输出的电压波形将进一步逼近正弦波。
当然其滤波还是很大，必须接于较大的电抗器或者电容来减少谐波后对电机进行变频调速控制以免谐波的影响而损坏电机。
2.2 三电平变频的派生方案（1）二极管钳位型多电平在1983年的IAS年会上，A.Bhagwat等人进一步将三电平推广到任意多电平结构。
[3]如图6所示为采用二极管钳位结构的五电平变频器，其原理与三电平变频器大同小异，只是输出电压的台阶数更多、波形更好，在相同器件耐压下，可输出更高的交流电压，适合做成更高电压等级的变频器，但器件的数量和系统的复杂性也大大增加了。
图6 二极管钳位式五电平变频器逆变两相电路二极管钳位式五电平变频器的开关状态及输出电压如下表所示：表4 二极管钳位式五电平变频器的开关状态及输出电压通过分析可知。
二极管钳位型多电平电路的主要特点是：①采用多个二极管对相应的全控器件进行钳位来解决器件的均压问题。
M电平电路每相桥臂需全控型器件2（M-1）个。
需要使用大量钳位二极管，使七电平以上的NP C电路失去了实用价值。
②直流侧采用电容分压形成多级电平，不需要结构较复杂的曲折联结变压器。
M电平电路需M-1个分压电容，在控制上需解决电容电压不平衡问题。
③每相桥臂开关管的工作频率不同，中间开关管的导通时间远远大于外侧开关管，负荷较重。
这样很容易造成总是烧坏中间的开关器件。
开关器件的控制复杂，使得七电平以上的在实际应用很难进行控制。
（2）电容钳位型多电平电容钳位的飞跨电容型（Flying Capacitors）多电平电路是由T.A.Meynard等人在1992年的PESC年会上提出的[4]。
电容钳位型五电平电路如图7所示。
飞跨电容型多电平电路的主要特点是：①采用跨接在开关器件之间的串联电容进行钳位，M电平电路每相桥臂需（M-1）（ M-2）/2个钳位电容，直流侧分压电容与二极管钳位型电路相同。
②开关状态的选择比二极管钳位型电路具有更大的灵活性，有利于平衡开关器件导通时间和电容电压。
③由于直流滤波电容体积大、成本高、使用寿命较短，其实用价值不如二极管钳位型电路。
近年来又有几种基于上述两种结构的改进电路被提出，其中具有代表性的是F. Z. P eng等人在IEEE IAS2000会议上提出的钳位型多电平电路的统一拓扑结构[5] ，图8为其单相电路图。
二极管钳位型和电容钳位型电路都可以从这一电路拓扑推导得出，并且该电路可以实现直流电容电压的自动平衡。
2.3 单元串联多电平高压变频器为了增加电平数以提高输出电压等级，进一步减小高次谐波含量，M.Marchesoni 等人在1988年的PESC年会上提出了H桥级联的多电平逆变电路。
如图9是单元串联七电平的电路图。
图7 电容钳位式五电平变频器逆变两相电路图8 钳位型多电平电路统一拓扑结构的逆变单相电路图图9 三相单元级联七电平电路图单元级联多电平变频器采用若干个低压功率单元串联的方式来实现高压输出，这种电路的结构和方法很容易实现向更多电平数的扩展，实现更高电压的输出。
单元级联多电平的主要特点是：①每相由N个H单元级联而成，逆变电路输出相电压电平数M=2N+1，由于各个功率单元结构相同，易于模块化设计和封装；当某一单元出现故障，可将其旁路，而其余功率单元可继续运行，提高了系统的运行的可靠性。
②直流侧全采用独立电源供电，不需要钳位器件，不存在电压均衡问题。
若直流电由三相不可控整流电路供电时，整流侧需多绕组曲折联结变压器（移相变压器），增大了装置体积，但采用多重化整流减小了输入侧电流谐波。
③按某一定特定规律分别对每一个功率单元进行控制，各功率单元波形叠加即可得到多电平输出，控制方法比钳位型电路对各桥臂的整体控制简单，并且易于扩展更高的电压输出。
尽管功率单元级联多电平高压变频器需要大量的隔离直流电，级联结构还是具较高的性能，在实际工业应用中有也较多采用该种结构。
从90年代初开始，多电平逆变器在高压、大功率方面的应用越来越广泛，特别是在减小电网谐波和补偿电网无功方面有着良好的应用前景。
多电平逆变器不仅可以降低开关器件的电压额定值，而且大大改善了逆变器的输出波形，降低了输出电压的谐波畸变率。
3 多电平变频器的应用经过多年的研究，多电平逆变器的主电路拓扑在理论上已经基本完备。
在各种拓扑中，已能获得实际应用的是二极管嵌位式三电平逆变器和等电压单元级联式逆变器。