二电平与多电平的优劣比较

yangzhi304

刚才有幸拜读了斑竹关于多电平的资料，读后有点疑问，还请大家一起来讨论，首先资料里面对多电平技术做了详细的说明，多电平技术是能够很好的处理输出电压的谐波含量，但是实际上三电平技术对11次和13次谐波很难处理（国内一些高压变频器厂商根据三电平技术生产的高压变频器，11次和13次谐波含量很高，已经超出了国家小于4%的标准）。还有就是资料里面说（AC 10KV电网被视为中压电网，选用10KV直接变频供AC电机变速传动，从技术经济上都不可取。由于大容量变频器输入侧都有变压器，因此电机电压和变频器电压不必和电网一致）。我不这样认为，不用10KV电压直接变频主要是因为现在的IGBT元件不能够承受那么高的电压，而不得不采用多电平来降低电压使用。
    个人认为，将来发展的趋势还是以二电平为主，二电平技术只要能够把输出波形处理好，同样能够把谐波含量降的很小，关键是二电平技术在成本上站有很大的优势，直接用二电平技术的高压变频器省去了昂贵的变频器输入和输出变压器和站地面积。正如国内的一位从事电力的教授说：“能用两点式谁会去用三点式呢？”
     以上只是个人的一点看法，如有不对的地方还请高手们指出，也希望有这方面技术的高手多多发表自己的看法。

[ 本帖最后由 yangzhi304 于 2008-10-25 10:24 编辑 ]

renzando

lz阅读资料还能和大家一起分享感受，确实有自己的见地，以后广大会员要多多象这样
版面肯定繁荣不少，谢谢lz分享经验！

simovert

感谢楼主分享，顶一下！

tjsimol

两电平逆变器结构更为简单,控制也更为简单,故障率会低一些,可靠性会高一些.所以两电平能用的场合,"又为何去选择多电平呢"?

tomato_sea

就是,搞那么多电平,得多少管子啊,多贵啊,要是等中国自己能搞高压大功率的管子再说吧

byalice

我是UPS主流厂商的设计开发人员。
UPS老式产品都是用2电平技术，但现在各主流厂商更倾向于做3电平产品，其原因不是管子器件耐压问题。
3电平优点
1  开关管承受电压低一半，则开关损耗少，开关频率可升高。
2 提高开关频率后，输入、输出滤波器的电感感量可以降低（电感成本可降低）。也就是说用多一倍功率器件的钱换取电感成本降低。 今后趋势铜铁的价格越来越贵，而功率器件的价格逐渐降低。成本虽然有损失，但未来有均衡的可能。
3 电感量降低，整机体积重量也减少，功率密度可以提高。电力电子未来的趋势就是提高功率密度。
4 多电平的效率比2电平高。欧盟正在为整机效率（也就是环保）设置技术壁垒，新标准明年生效，不满足效率指标不允许进入欧盟市场。

dirktankxu

两电平开关器件少，稳定性会高些。当然，在现阶段的器件水平下，某些应用场合必须得用多电平才行。器件决定发展~~

wansui

德州和能工业自动化是一家专业解决电能质量问题的高科技公司，集电能监测、研发设计、设备制造于一体，专注 提供电能质量综合解决方案，研发最前沿的改善和优化电能质量的产品和技术。其自主研发的Hesine有源电力滤波器，是动态滤除谐波的新一代产品，各项技术性能均达到国外同类产品水平，成本和技术都有了革命性突破，大大降低了企业用户使用有源滤波技术的门槛。Hesine有源电力滤波器采用二极管箝位三电平拓扑，与传统两电平有源电力滤波器相比具有更低的损耗，更低的EMI,同时可以直接连接500V~1000V的电网，省去笨重、昂贵的变压器。德州和能工业自动化有限公司成功开发了独特的三电平有源电力滤波器控制算法，并在此基础上首先将三电平有源电力滤波器产品化，以满足不同用户、不同场合的需求。详情咨询 0534-2558118

德州和能工业自动化很早就开始涉足新能源行业，以光伏和风力发电核心部件逆变器为中心，致力于光伏发电和风力发电的控制系统及整合，主要产品有各类功率等级的逆变器系列产品，各种功率等级具有MPPT功能的控制器系列产品,三电平并网逆变器具有以下特点：
三电平拓扑、高效率、低EMI
与MPPT控制器接口电压800VDC，独特中点电压平衡算法，无中点接线
三相四线或三相三线输出，380VAC
可选APF、SVG功能，补偿谐波、无功、三相不平衡
独特的电压相位跟踪算法，完全应对电网电压畸变
输出短路保护，电网电压和频率异常保护，过热保护，过载保护，孤岛效应保护，极性反接保护
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特别适用于BIPV应用
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renzando

两电平适用低压小功率的场合，控制简单，输出谐波大，波形不够理想；
多电平可以提高电压和功率等级，代价是增加器件的数量导致控制复杂，但是这也能很大程度消除谐波，使得波形趋近正弦，更好利用。
多电平逆变器．适用于大功率的电动汽 车驱动系统，它可以减少多个蓄电池串联带来的 危险，可以降低开关器件的电压应力和降低电磁 辐射干扰.
多电平逆变器输出电压的波形好．控制 灵活性好，控制精度高，中性点电压波动小。

yihu8498

应用场合不同

kyoiori

我觉得lz一些概念混到一起说了。。

如果从谐波的角度考虑，多电平自然有优势，

但是如同7楼说的，在有些场合现有的器件根本达不到高压、高电流的要求，
是不得不用高电平来分压，分流，过着多模块级联等，
比如都是6kv如果选用二电平结构，仍需要多个功率器件串联，
一旦串联就有有：静态均压、动态均压的问题，更难处理，
但是如果选用3电平可能总的器件是一样的多，
当然多电平好。
以上考虑的是主电路拓扑结构的问题。
至于三电平“对11次和13次谐波很难处理”这是控制算法的问题吧，
两电平、三电平如果控制策略选择合理（比如SHE）11、13都可以消除
我觉得控制算法是pwm算法的事情，主电路是主电路。
主电路的选取决定了其他。

kyoiori

照现在器件发展的情况，将来在大功率电力电子场合，
还是多模块是发展方向吧。
虽然模块数增加稳定性会有问题，但是也确实没有别的更好的办法。
确实是，开关器件决定技术发展。

zhl5188

主要是考虑到开关器件的功率问题，要是单个管子的容量做的比较大的话，还是用两电平合适，管子的容量小的话，那就只能选择多电平了。

gpid

两电平dv/dt过高对负载的绝缘性能要求也比较高吧,这方面也有考虑

yzx11235813

学习学习！

Sleepy2000

高压还是多电平吧？否则dv/dt造成的问题还是要花点精力解决的。