模块化多电平逆变器（7电平）MATLAB/Simulink建模与性能分析仿真

资 源 简 介

本项目基于MATLAB/Simulink平台构建7电平模块化多电平逆变器（MMLC）模型，采用载波移相调制（CPS-PWM）策略，实现子模块串联拓扑的精确控制与动态性能仿真分析，适用于电力电子系统研究与教学应用。

详 情 说 明

模块化多电平逆变器（7电平）的Simulink建模仿真与性能分析

项目介绍

本项目基于Simulink平台，构建了一个7电平模块化多电平逆变器（MMLC）的仿真模型。模型采用子模块串联的拓扑结构，并应用载波移相PWM调制策略，旨在实现对逆变器在不同负载条件下的运行性能进行仿真与分析。项目重点涵盖了拓扑搭建、调制控制、电容电压平衡以及输出波形质量评估等内容。

功能特性

• 拓扑结构：实现基于半桥子模块串联的7电平逆变器主电路建模。
• 调制策略：采用载波移相PWM技术，生成精确的开关驱动信号。
• 性能仿真：支持阻性、感性等多种负载条件下的动态仿真。
• 波形分析：可获取阶梯状输出电压波形、负载电流曲线，并进行FFT分析计算THD。
• 平衡控制：集成电容电压均衡控制算法，确保各子模块电容电压稳定。

使用方法

1. 参数设置：在模型工作区或相关脚本中设定直流侧电压、调制比、载波频率、负载参数及子模块电容参数。
2. 运行仿真：启动Simulink模型进行仿真。
3. 结果查看：仿真结束后，通过示波器模块和信号记录数据观察输出电压/电流波形、电容电压平衡情况。
4. 数据分析：利用MATLAB数据分析工具对仿真结果进行THD计算和动态性能分析。

系统要求

• 软件平台：MATLAB R2018b 或更高版本，需安装Simulink仿真环境。
• 必要工具箱：Simulink、Simscape Electrical（用于电力电子系统建模）。
• 硬件建议：无特殊要求，但复杂仿真需较高内存与计算能力。

文件说明

主程序文件承担了核心的初始化与后处理任务，主要包括设置逆变器系统的关键运行参数（如直流电压、调制比、载波频率等），并负责启动Simulink仿真流程。在仿真完成后，该文件还具备数据处理与分析能力，可自动绘制输出电压电流波形、生成频谱分析图以计算总谐波畸变率，并对子模块电容电压的平衡状态进行监控与可视化展示。