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二极管钳位型NPC逆变并网仿真（SPWM） Matlab 2021a 2016b均可 采用双环PI控制，SPWM，加设LCL滤波器，并网。 可以得到逆变器输出为五电平线电压波形，滤波后输出电压，电流均为对称三相电。 联系即可邮件发送。 [包邮]

最近在搞NPC逆变器并网仿真的小伙伴看过来！今天咱们手把手整一个二极管钳位型五电平逆变器的Matlab仿真方案。这个方案用双环PI控制稳如狗，SPWM调制简单粗暴，LCL滤波效果感人，最终并网波形那叫一个丝滑。

先看核心架构：NPC拓扑天生自带五电平Buff。三电平桥臂叠加二极管钳位，线电压直接干出五个台阶。Matlab里搭这个结构别傻乎乎用分立元件堆，Simulink的Three-Level Neutral Point Clamped模块直接拖出来用，省时省力还能避免接线错误。

重点说说控制部分的双环套路：

% 外环电压环PI参数 Kp_outer = 0.6; Ki_outer = 50; % 内环电流环PI参数 Kp_inner = 1.2; Ki_inner = 300;

外层电压环稳住直流侧电压，内层电流环死磕并网电流跟踪。注意两个环的带宽至少要差5倍，避免互相掐架。调试时先把电流环调利索了再搞电压环，就像先调刹车再踩油门。

SPWM生成这块有个骚操作：

carrier = sawtooth(2*pi*2500*t); % 载波频率2.5kHz mod_wave = 0.8*sin(2*pi*50*t + phase); % 调制波 pwm = (mod_wave > carrier) - (mod_wave < -carrier); % 双极性调制

调制比别超过0.9，留点余量防止过调。载波频率建议在2k-5k之间，太高了开关损耗hold不住，太低谐波要造反。

LCL滤波器参数是玄学重灾区，记住这个万能公式：

L1 = 3e-3; % 逆变侧电感3mH L2 = 1e-3; % 网侧电感1mH C = 15e-6; % 滤波电容15μF

谐振频率要落在10倍工频和0.5倍开关频率之间。实在拿不准就用Powergui的阻抗分析工具，比瞎试靠谱多了。

跑完仿真你会看到：逆变器输出的线电压像楼梯一样五层台阶分明（图1），经过LCL滤波后的并网电压电流秒变完美正弦波（图2），THD绝对低于3%，国标轻松拿捏。

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