CN104393778B - 五电平逆变器调制方法、装置以及光伏系统 - Google Patents

五电平逆变器调制方法、装置以及光伏系统 Download PDF

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Abstract

本申请公开了五电平逆变器调制方法、装置以及光伏系统，该方法包括获取桥臂电压指令值Vcmd；若Vcmd≥V1Pos+Vthrs1令第一开关管和第四开关管交替导通；若V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1令第一开关管和第三开关管交替导通；若0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2令第四开关管和第三开关管交替导通；若‑V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0令第三开关管和第五开关管交替导通；若‑V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜‑V1Neg+Vthrs3令第三开关管和第二开关管交替导通；若Vcmd＜‑V1Neg–Vthrs4令第五开关管和第二开关管交替导通，改善桥臂电压波形畸变。

Description

五电平逆变器调制方法、装置以及光伏系统
技术领域
本发明涉及光伏发电技术领域，更具体地说，涉及五电平逆变器调制方法、装置以及光伏系统。
背景技术
图1所示五电平逆变器10的直流侧接光伏阵列20，用以接收直流侧PV输入电压，所述PV输入电压跨接在电容C1的正极和电容C2的负极，C1、C2相对母线中点的电压大小分别为V1Pos和V1Neg；同时所述PV输入电压还经五电平逆变器10前级的两路Boost电路升压后跨接在母线电容C3的正极和母线电容C4的负极，C3、C4相对母线中点的电压大小分别为V2Pos和V2Neg。五电平逆变器10的网侧输出经滤波器30滤波、变压器40升压后送入电网，在不同的开关管开通状态组合下，五电平逆变器10交替输出+V1Pos、-V1Neg、+V2Pos、-V2Neg电平以及母线中点对应的零电平。
传统的基于载波的五电平逆变器调制方式根据桥臂电压指令值Vcmd与输出电平的大小关系，可划分为4个调制区间：
1)调制区间1：Vcmd≥V1Pos时，开关管S2Pos与S1Pos交替导通，输出电平在+V2Pos和+V1Pos间相互切换；
2)调制区间2：0≤Vcmd＜V1Pos时，开关管S1Pos与S0交替导通，输出电平在+V1Pos和0间相互切换；
3)调制区间3：-V1Neg≤Vcmd＜0时，开关管S0与S1Neg交替导通，输出电平在0和-V1Neg间相互切换；
4)调制区间4：Vcmd＜-V1Neg时，开关管S1Neg与S2Neg交替导通，输出电平在-V1Neg和-V2Neg间相互切换。
但是，当V1Pos–Vx<Vcmd<V1Pos时，对应的占空比指令值Dcmd满足1–Vx/V1Pos<Dcmd<1，当Vcmd为正且模值从小于方向接近V1Pos时Dcmd接近1，造成窄脉冲较多，而当Vx/V1Pos小于窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比Dthrs时，为确保开关管安全工作需删除这些窄脉冲，需要将Dcmd钳位到1。同理，当Vcmd为正且模值从大于方向接近+V1Pos时、当Vcmd为负且模值从大于方向接近-V1Neg时、当Vcmd为负且模值从小于方向接近-V1Neg时、以及当Vcmd接近0时，同样存在大量需要删除的窄脉冲。但问题在于，删除的窄脉冲会造成桥臂输出电压波形的畸变。
发明内容
有鉴于此，本发明提供五电平逆变器调制方法、装置以及光伏系统，以减少五电平逆变器调制时产生的窄脉冲数量，从而在保证开关管安全工作的前提下，改善因删除窄脉冲造成的桥臂输出电压波形的畸变。
一种五电平逆变器调制方法，包括：
获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；
当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；
当0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；
当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0时，控制所述第三开关管和第五开关管交替导通；
当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3时，控制所述第三开关管和第二开关管交替导通；
当Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4时，控制所述第五开关管和所述第二开关管交替导通；
其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，取值依次为+V1Pos、-V1Neg、+V2Pos、-V2Neg和0；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
其中，Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)。
一种五电平逆变器调制方法，包括：
获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；
当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；
当Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；
当-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5时，控制所述第四开关管和第五开关管交替导通；
当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd<-Vthrs6，控制所述第三开关管与所述第五开关管交替导通；
当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，控制所述第三开关管与第二开关管交替导通；
当Vcmd<-V1Neg–Vthrs4，控制所述第五开关管与所述第二开关管交替导通；
其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5≥Dthrs*V1Pos，Vthrs6≥Dthrs*V1Neg；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，取值依次为+V1Pos、-V1Neg、+V2Pos、-V2Neg和0；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
其中，Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5＝Dthrs*V1Pos，Vthrs6＝Dthrs*V1Neg。
一种五电平逆变器调制装置，包括：
获取单元，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
第一处理单元，用于在Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；
第二处理单元，用于在V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；
第三处理单元，用于在0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；
第四处理单元，用于在-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0时，控制所述第三开关管和第五开关管交替导通；
第五处理单元，用于在-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3时，控制所述第三开关管和第二开关管交替导通；
以及第六处理单元，用于在Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4时，控制所述第五开关管和所述第二开关管交替导通；
其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，取值依次为+V1Pos、-V1Neg、+V2Pos、-V2Neg和0；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
其中，Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)。
一种五电平逆变器调制装置，包括：
获取单元，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
第一处理单元，用于在Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；
第二处理单元，用于在V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；
第三处理单元，用于在Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；
第四处理单元，用于在-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5时，控制所述第四开关管和第五开关管交替导通；
第五处理单元，用于在-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd<-Vthrs6，控制所述第三开关管与所述第五开关管交替导通；
第六处理单元，用于在-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，控制所述第三开关管与第二开关管交替导通；
以及第七处理单元，用于在Vcmd<-V1Neg–Vthrs4，控制所述第五开关管与所述第二开关管交替导通；
其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5≥Dthrs*V1Pos，Vthrs6≥Dthrs*V1Neg；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，取值依次为+V1Pos、-V1Neg、+V2Pos、-V2Neg和0；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
其中，Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5＝Dthrs*V1Pos，Vthrs6＝Dthrs*V1Neg。
一种光伏系统，包括光伏阵列、两路Boost电路、五电平逆变器、滤波器和变压器，其中，所述五电平逆变器的直流侧接所述光伏阵列，同时通过所述两路Boost电路间接与所述光伏阵列相连，其网侧经所述滤波器和所述变压器与电网相连，此外：
所述光伏系统还包括与所述五电平逆变器相连的控制器，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；当0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0时，控制所述第三开关管和第五开关管交替导通；当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3时，控制所述第三开关管和第二开关管交替导通；当Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4时，控制所述第五开关管和所述第二开关管交替导通；
其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，取值依次为+V1Pos、-V1Neg、+V2Pos、-V2Neg和0；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
一种光伏系统，包括光伏阵列、两路Boost电路、五电平逆变器、滤波器和变压器，其中，所述五电平逆变器的直流侧接所述光伏阵列，同时通过所述两路Boost电路间接与所述光伏阵列相连，其网侧经所述滤波器和所述变压器与电网相连，此外：
所述光伏系统还包括与所述五电平逆变器相连的控制器，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；当Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；当-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5时，控制所述第四开关管和第五开关管交替导通；当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd<-Vthrs6，控制所述第三开关管与所述第五开关管交替导通；当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，控制所述第三开关管与第二开关管交替导通；当Vcmd<-V1Neg–Vthrs4，控制所述第五开关管与所述第二开关管交替导通；
其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5≥Dthrs*V1Pos，Vthrs6≥Dthrs*V1Neg；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，取值依次为+V1Pos、-V1Neg、+V2Pos、-V2Neg和0；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
从上述的技术方案可以看出，当Vcmd接近输出电平+V1Pos或-V1Neg时，本发明将五电平逆变器的输出电平由在相邻电平间切换改为跨电平切换，从而使占空比由接近0或1改为远离0或1，避免了在Vcmd接近+V1Pos或-V1Neg时产生窄脉冲；相较于会在Vcmd接近+V1Pos、-V1Neg以及0时均产生窄脉冲的现有技术，本发明明显减少了五电平逆变器调制时产生的窄脉冲数量，因而在保证开关管安全工作的前提下，改善了因删除窄脉冲造成的桥臂输出电压波形的畸变。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术公开的一种光伏系统结构示意图；
图2为本发明实施例公开的一种五电平逆变器调制方法流程图；
图3为本发明实施例公开的又一种五电平逆变器调制方法流程图；
图4为本发明实施例公开的一种五电平逆变器调制装置结构示意图；
图5为本发明实施例公开的又一种五电平逆变器调制装置结构示意图；
图6为本发明实施例公开的一种光伏系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例公开了一种五电平逆变器调制方法，以减少五电平逆变器调制时产生的窄脉冲数量，从而在保证开关管安全工作的前提下，改善因删除窄脉冲造成的桥臂输出电压波形的畸变。为便于描述，首先做如下定义：
仍参见图1，五电平逆变器10在不同的开关管开通状态组合下，五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，取值依次为+V1Pos、-V1Neg、+V2Pos、-V2Neg和0。为便于描述，用S2Pos表示输出+2电平时对应导通的第一开关管，用S2Neg表示输出-2电平时对应导通的第二开关管，用S0表示输出0电平时对应导通的第三开关管，用S1Pos表示输出+1电平时对应导通的第四开关管，用S1Neg表示输出-1电平时对应导通的第五开关管。Dthrs为五电平逆变器10的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比，为一个已知的定值。
结合上述定义，参见图2，所述五电平逆变器调制方法，包括：
步骤201：获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
步骤202：判断是否满足Vcmd≥0，若满足，进入步骤203，否则进入步骤205；
步骤203：判断是否满足Vcmd≥V1Pos+Vthrs1，若满足，进入步骤207，否则进入步骤204；其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)；
步骤204：判断是否满足V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1，若满足，进入步骤208，否则进入步骤209；其中，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos；
步骤205：判断是否满足-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0，若满足，进入步骤210，否则进入步骤206；其中，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg；
步骤206：判断是否满足-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3，若满足，进入步骤211，否则进入步骤212；其中，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)；
步骤207：进入调制区间1，控制开关管S2Pos和S1Pos交替导通，此时输出电平在+V2Pos和+V1Pos间相互切换。
步骤208：进入调制区间2，控制开关管S2Pos和S0交替导通，此时输出电平在+V2Pos和0间相互切换。
步骤209：进入调制区间3，控制开关管S1Pos和S0交替导通，此时输出电平在+V1Pos和0间相互切换。
步骤210：进入调制区间4，控制开关管S0和S1Neg交替导通，此时输出电平在0和-V1Neg间相互切换。
步骤211：进入调制区间5，控制开关管S0和S2Neg交替导通，此时输出电平在0和-V2Neg间相互切换。
步骤212：进入调制区间6，控制开关管S1Neg和S2Neg交替导通，此时输出电平在-V1Neg和-V2Neg间相互切换。
由于占空比是高电平所占周期时间与整个周期时间的比值，因此可根据桥臂电压指令值Vcmd计算得到不同调制区间内的占空比指令Dcmd的大小(其中，Vthrs1、Vthrs2、Vthrs3和Vthrs4为用于调整调制区间的电压阀值)：
1)在调制区间1内，Dcmd＝(Vcmd－V1Pos)/(V2Pos－V1Pos)，又因为该调制区间满足Vcmd≥V1Pos+Vthrs1，所以Dcmd≥Vthrs1/(V2Pos－V1Pos)；
在Vcmd接近+V1Pos时，为避免在调制区间1内产生占空比接近0的窄脉冲，需要令Dcmd≥Vthrs1/(V2Pos－V1Pos)≥Dthrs，此时Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)。
2)在调制区间2内，Dcmd＝Vcmd/V2Pos，又因为该调制区间满足V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1，所以有(V1Pos–Vthrs2)/V2Pos≤Dcmd＜(V1Pos+Vthrs1)/V2Pos；
正常工作情况下当Vcmd接近+V1Pos时，Dcmd远离0或1，因而避免了在调制区间2内产生占空比接近0或1的窄脉冲。
3)在调制区间3内，Dcmd＝Vcmd/V1Pos，又因为该调制区间满足0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2，所以有0≤Dcmd＜1–Vthrs2/V1Pos；
当Vcmd接近+V1Pos时，为避免在调制区间3内产生占空比接近1的窄脉冲，需要令Dcmd＜1–Vthrs2/V1Pos≤1－Dthrs，此时Vthrs2≥Dthrs*V1Pos。
4)在调制区间4内，Dcmd＝-Vcmd/V1Neg，又因为该调制区间满足-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0，所以有0＜Dcmd≤1-Vthrs3/V1Neg；
当Vcmd接近-V1Neg时，为避免在调制区间4内产生占空比接近1的窄脉冲，需要令Dcmd≤1-Vthrs3/V1Neg≤1-Dthrs，此时Vthrs3≥Dthrs*V1Neg。
5)在调制区间5内，Dcmd＝Vcmd/(-V2Neg)，又因为-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3，所以有(V1Neg－Vthrs3)/V2Neg＜Dcmd≤(V1Neg+Vthrs4)/V2Neg；
正常工作情况下当Vcmd接近-V1Neg时，Dcmd远离0或1，因而避免了在调制区间5内产生占空比接近0或1的窄脉冲。
6)在调制区间6内，Dcmd＝(Vcmd+V1Neg)/(-V2Neg+V1Neg)，又因为该调制区间满足Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4，所以有Dcmd＞Vthrs4/(V2Neg－V1Neg)；
当Vcmd接近-V1Neg时，为避免产生占空比接近0的窄脉冲，需要令Dcmd＞Vthrs4/(V2Neg－V1Neg)≥Dthrs，此时Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)。
由上述描述可以看出，当Vcmd接近输出电平+V1Pos或-V1Neg时，本实施例将五电平逆变器的输出电平由在相邻电平间切换改为跨电平切换，从而使占空比由接近0或1改为远离0或1，避免了在Vcmd接近+V1Pos或-V1Neg时产生窄脉冲。由于此时窄脉冲仅在Vcmd接近0电平时产生，数量大大减少，因而本实施例在保证开关管安全工作的前提下，改善了因删除窄脉冲造成的桥臂输出电压波形的畸变。
其中，考虑到跨电平切换会增加开关损耗，因此希望跨电平工作的时间尽量短，即Vthrs1、Vthrs2、Vthrs3、Vthrs4的值越小越好。为此，分别取值Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，以降低开关损耗。
此外，参见图3，本发明实施例还公开了又一种五电平逆变器调制方法，包括：
步骤301：获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
步骤302：判断是否满足Vcmd≥Vthrs5，若满足，进入步骤303，否则进入步骤305；
步骤303：判断是否满足Vcmd≥V1Pos+Vthrs1，若满足，进入步骤308，否则进入步骤304；
步骤304：判断是否满足V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1，若满足，进入步骤309，否则进入步骤310；
步骤305：判断是否满足-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5，若满足，进入步骤311，否则进入步骤306；
步骤306：判断是否满足-V1Neg+Vthrs3＝<Vcmd<-Vthrs6，若满足，进入步骤312，否则进入步骤307；
步骤307：判断是否满足-V1Neg–Vthrs4＝<Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，若满足，进入步骤313，否则进入步骤314；
步骤308：进入调制区间1，控制开关管S2Pos和S1Pos交替导通，此时输出电平在+V2Pos和+V1Pos间相互切换；
步骤309：进入调制区间2，控制开关管S2Pos和S0交替导通，此时输出电平在+V2Pos和0间相互切换；
步骤310：进入调制区间3，控制开关管S1Pos和S0交替导通，此时输出电平在+V1Pos和0间相互切换；
步骤311：进入调制区间4，控制开关管S1Pos和S1Neg交替导通，此时输出电平在+V1Pos和-V1Neg间相互切换；
步骤312：进入调制区间5，控制开关管S0与S1Neg交替导通，此时输出电平在0和-V1Neg间相互切换；
步骤313：进入调制区间6，控制开关管S0与S2Neg交替导通，此时输出电平在0和-V2Neg间相互切换；
步骤314：进入调制区间7，控制开关管S1Neg与S2Neg交替导通，此时输出电平在-V1Neg和-V2Neg间相互切换。
与上一实施例的推导过程相同，由于占空比是高电平所占周期时间与整个周期时间的比值，因此可根据桥臂电压指令值Vcmd计算得到不同调制区间内的占空比指令Dcmd的大小(其中，Vthrs1、Vthrs2、Vthrs3、Vthrs4、Vthrs5和Vthrs6为用于调整调制区间的电压阀值)：
1)在调制区间1内，Dcmd＝(Vcmd－V1Pos)/(V2Pos－V1Pos)，又因为该调制区间满足Vcmd≥V1Pos+Vthrs1，所以Dcmd≥Vthrs1/(V2Pos－V1Pos)；
在Vcmd接近+V1Pos时，为避免在调制区间1内产生占空比接近0的窄脉冲，需要令Dcmd≥Vthrs1/(V2Pos－V1Pos)≥Dthrs，此时Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)。
2)在调制区间2内，Dcmd＝Vcmd/V2Pos，又因为该调制区间满足V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1，所以有(V1Pos–Vthrs2)/V2Pos≤Dcmd＜(V1Pos+Vthrs1)/V2Pos；
正常工作情况下当Vcmd接近+V1Pos时，Dcmd远离0或1，因而避免了在调制区间2内产生占空比接近0或1的窄脉冲。
3)在调制区间3内，Dcmd＝Vcmd/V1Pos，又因为该调制区间满足Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2，所以有Vthrs5/V1Pos≤Dcmd＜1–Vthrs2/V1Pos；
当Vcmd接近+V1Pos时，为避免在调制区间3内产生占空比接近1的窄脉冲，需要令Dcmd＜1–Vthrs2/V1Pos≤1－Dthrs，此时Vthrs2≥Dthrs*V1Pos；
当Vcmd接近0时，为避免产生占空比接近0的窄脉冲，需要令Dcmd≥Vthrs5/V1Pos≥Dthrs，此时Vthrs5≥Dthrs*V1Pos；
4)在调制区间4内，Dcmd＝(Vcmd+V1Neg)/(V1Pos+V1Neg)，又因为该调制区间满足–Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5，所以有(–Vthrs6+V1Neg)/(V1Pos+V1Neg)≤Dcmd<(Vthrs5+V1Neg)/(V1Pos+V1Neg)；
正常工作情况下当Vcmd接近0时，Dcmd远离0或1，因而避免了在调制区间4内产生占空比接近0或1的窄脉冲。
5)在调制区间5内，Dcmd＝-Vcmd/V1Neg，又因为该调制区间满足-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜-Vthrs6，所以有Vthrs6/V1Neg<Dcmd≤1-Vthrs3/V1Neg；
当Vcmd接近-V1Neg时，为避免在调制区间5内产生占空比接近1的窄脉冲，需要令Dcmd≤1-Vthrs3/V1Neg≤1-Dthrs，此时Vthrs3≥Dthrs*V1Neg。
当Vcmd接近0时，为避免在调制区间5内产生占空比接近0的窄脉冲，需要令Dcmd>Vthrs6/V1Neg≥Dthrs，此时Vthrs6≥Dthrs*V1Neg。
6)在调制区间6内，Dcmd＝Vcmd/(-V2Neg)，又因为-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3，所以有(V1Neg－Vthrs3)/V2Neg＜Dcmd≤(V1Neg+Vthrs4)/V2Neg；
正常工作情况下当Vcmd接近-V1Neg时，Dcmd远离0或1，因而避免了在调制区间5内产生占空比接近0或1的窄脉冲。
7)在调制区间7内，Dcmd＝(Vcmd+V1Neg)/(-V2Neg+V1Neg)，又因为该调制区间满足Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4，所以有Dcmd＞Vthrs4/(V2Neg－V1Neg)；
当Vcmd接近-V1Neg时，为避免产生占空比接近0的窄脉冲，需要令Dcmd＞Vthrs4/(V2Neg－V1Neg)≥Dthrs，此时Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)。
由上述描述可以看出，当Vcmd接近输出电平+V1Pos、-V1Neg或0时，本实施例将五电平逆变器的输出电平由在相邻电平间切换改为跨电平切换，从而使占空比由接近0或1改为远离0或1，避免了在Vcmd接近+V1Pos、-V1Neg或0电平时产生窄脉冲。相较于上一实施例，本实施例除能够避免在Vcmd接近+V1Pos和-V1Neg时产生窄脉冲，还能够避免在Vcmd接近0电平时产生窄脉冲，因而在保证开关管安全工作的前提下，进一步改善了因删除窄脉冲造成的桥臂输出电压波形的畸变。
同样的，考虑到跨电平切换会增加开关损耗，因此希望跨电平工作的时间尽量短，即Vthrs1～Vthrs6的值越小越好。为此，分别取值Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5＝Dthrs*V1Pos，Vthrs6＝Dthrs*V1Neg，以降低开关损耗。
最后需要说明的是，上述两种方法实施例均是根据Vcmd的大小判定其所属的区间范围，从而进入不同的调制区间，但是判断Vcmd所属的区间范围的过程并不局限于上述公开。
参见图4，本发明实施例还公开了一种五电平逆变器调制装置，以减少五电平逆变器调制时产生的窄脉冲数量，从而在保证开关管安全工作的前提下，改善因删除窄脉冲造成的桥臂输出电压波形的畸变，包括：
获取单元401，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
第一处理单元402，用于在Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制开关管S2Pos和S1Pos交替导通；
第二处理单元403，用于在V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制开关管S2Pos和S0交替导通；
第三处理单元404，用于在0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制开关管S1Pos和S0交替导通；
第四处理单元405，用于在-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0时，控制开关管S0和S1Neg交替导通；
第五处理单元406，用于在-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3时，控制开关管S0和S2Neg交替导通；
以及第六处理单元407，用于在Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4时，控制开关管S1Neg和S2Neg交替导通；
其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)。
作为优选，取值Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)。
参见图5，本发明实施例还公开了又一种五电平逆变器调制装置，包括：
获取单元501，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
第一处理单元502，用于在Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制开关管S2Pos和S1Pos交替导通；
第二处理单元503，用于在V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制开关管S2Pos和S0交替导通；
第三处理单元504，用于在Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制开关管S1Pos和S0交替导通；
第四处理单元505，用于在-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5时，控制开关管S1Pos和S1Neg交替导通；
第五处理单元506，用于在-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd<-Vthrs6，控制开关管S0与S1Neg交替导通；
第六处理单元507，用于在-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，控制开关管S0与S2Neg交替导通；
第七处理单元508，用于在Vcmd<-V1Neg–Vthrs4，控制开关管S1Neg与S2Neg交替导通；
其中，Vthrs1≥Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2≥Dthrs*V1Pos，Vthrs3≥Dthrs*V1Neg，Vthrs4≥Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5≥Dthrs*V1Pos，Vthrs6≥Dthrs*V1Neg。
作为优选，取值Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5＝Dthrs*V1Pos，Vthrs6＝Dthrs*V1Neg。
此外，参见图6，本发明实施例还公开了一种光伏系统，以减少五电平逆变器调制时产生的窄脉冲数量，从而在保证开关管安全工作的前提下，改善因删除窄脉冲造成的桥臂输出电压波形的畸变，该系统包括五电平逆变器10、光伏阵列20、滤波器30、变压器40、两路Boost电路50和控制器60，其中：
五电平逆变器10的直流侧接光伏阵列20，同时通过两路Boost电路50间接与光伏阵列10相连，其网侧经滤波器30和变压器40与电网相连；
控制器60与五电平逆变器10相连，用于获取五电平逆变器10的桥臂电压指令值Vcmd；当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制开关管S2Pos和S1Pos交替导通；当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制开关管S2Pos和S0交替导通；当0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制开关管S1Pos和S0交替导通；当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0时，控制开关管S0和S1Neg交替导通；当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3时，控制开关管S0和S2Neg交替导通；当Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4时，控制开关管S1Neg和S2Neg交替导通。
或者，本发明实施例公开了又一种光伏系统，包括五电平逆变器、光伏阵列、滤波器、变压器、两路Boost电路和控制器。与上一实施例的区别之处在于，本实施例所述的控制器与所述五电平逆变器相连，用于获取所述五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制开关管S2Pos和S1Pos交替导通；当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制开关管S2Pos和S0交替导通；当Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制开关管S1Pos和S0交替导通；当-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5时，控制开关管S1Pos和S1Neg交替导通；当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd<-Vthrs6，控制开关管S0与S1Neg交替导通；当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，控制开关管S0与S2Neg交替导通；当Vcmd<-V1Neg–Vthrs4，控制开关管S1Neg与S2Neg交替导通。
综上所述，当Vcmd接近输出电平+V1Pos或接近-V1Neg时，本发明将五电平逆变器的输出电平由在相邻电平间切换改为跨电平切换，从而使占空比由接近0或1改为远离0或1，避免了在Vcmd接近+V1Pos或-V1Neg时产生窄脉冲；相较于会在Vcmd接近+V1Pos、-V1Neg以及0时均产生窄脉冲的现有技术，本发明明显减少了五电平逆变器调制时产生的窄脉冲数量，因而在保证开关管安全工作的前提下，改善了因删除窄脉冲造成的桥臂输出电压波形的畸变。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种五电平逆变器调制方法，其特征在于，包括：
获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；
当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；
当0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；
当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0时，控制所述第三开关管和第五开关管交替导通；
当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3时，控制所述第三开关管和第二开关管交替导通；
当Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4时，控制所述第五开关管和所述第二开关管交替导通；
其中，上述Vthrs1表示大于等于Dthrs*(V2Pos－V1Pos)的任一电压值，上述Vthrs2表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs3表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值，上述Vthrs4表示大于等于Dthrs*(V2Neg－V1Neg)的任一电压值；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，上述V1Pos表示五电平逆变器输出+1电平时对应的输出电压大小，上述V1Neg表示五电平逆变器输出-1电平时对应的输出电压大小，上述V2Pos表示五电平逆变器输出+2电平时对应的输出电压大小，上述V2Neg表示五电平逆变器输出-2电平时对应的输出电压大小；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)。
3.一种五电平逆变器调制方法，其特征在于，包括：
获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；
当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；
当Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；
当-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5时，控制所述第四开关管和第五开关管交替导通；
当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd<-Vthrs6，控制所述第三开关管与所述第五开关管交替导通；
当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，控制所述第三开关管与第二开关管交替导通；
当Vcmd<-V1Neg–Vthrs4，控制所述第五开关管与所述第二开关管交替导通；
其中，上述Vthrs1表示大于等于Dthrs*(V2Pos－V1Pos)的任一电压值，上述Vthrs2表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs3表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值，上述Vthrs4表示大于等于Dthrs*(V2Neg－V1Neg)的任一电压值，上述Vthrs5表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs6表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，上述V1Pos表示五电平逆变器输出+1电平时对应的输出电压大小，上述V1Neg表示五电平逆变器输出-1电平时对应的输出电压大小，上述V2Pos表示五电平逆变器输出+2电平时对应的输出电压大小，上述V2Neg表示五电平逆变器输出-2电平时对应的输出电压大小；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5＝Dthrs*V1Pos，Vthrs6＝Dthrs*V1Neg。
5.一种五电平逆变器调制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
第一处理单元，用于在Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；
第二处理单元，用于在V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；
第三处理单元，用于在0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；
第四处理单元，用于在-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0时，控制所述第三开关管和第五开关管交替导通；
第五处理单元，用于在-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3时，控制所述第三开关管和第二开关管交替导通；
以及第六处理单元，用于在Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4时，控制所述第五开关管和所述第二开关管交替导通；
其中，上述Vthrs1表示大于等于Dthrs*(V2Pos－V1Pos)的任一电压值，上述Vthrs2表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs3表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值，上述Vthrs4表示大于等于Dthrs*(V2Neg－V1Neg)的任一电压值；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，上述V1Pos表示五电平逆变器输出+1电平时对应的输出电压大小，上述V1Neg表示五电平逆变器输出-1电平时对应的输出电压大小，上述V2Pos表示五电平逆变器输出+2电平时对应的输出电压大小，上述V2Neg表示五电平逆变器输出-2电平时对应的输出电压大小；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)。
7.一种五电平逆变器调制装置，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；
第一处理单元，用于在Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；
第二处理单元，用于在V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；
第三处理单元，用于在Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；
第四处理单元，用于在-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5时，控制所述第四开关管和第五开关管交替导通；
第五处理单元，用于在-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd<-Vthrs6，控制所述第三开关管与所述第五开关管交替导通；
第六处理单元，用于在-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，控制所述第三开关管与第二开关管交替导通；
以及第七处理单元，用于在Vcmd<-V1Neg–Vthrs4，控制所述第五开关管与所述第二开关管交替导通；
其中，上述Vthrs1表示大于等于Dthrs*(V2Pos－V1Pos)的任一电压值，上述Vthrs2表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs3表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值，上述Vthrs4表示大于等于Dthrs*(V2Neg－V1Neg)的任一电压值，上述Vthrs5表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs6表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，上述V1Pos表示五电平逆变器输出+1电平时对应的输出电压大小，上述V1Neg表示五电平逆变器输出-1电平时对应的输出电压大小，上述V2Pos表示五电平逆变器输出+2电平时对应的输出电压大小，上述V2Neg表示五电平逆变器输出-2电平时对应的输出电压大小；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，Vthrs1＝Dthrs*(V2Pos－V1Pos)，Vthrs2＝Dthrs*V1Pos，Vthrs3＝Dthrs*V1Neg，Vthrs4＝Dthrs*(V2Neg－V1Neg)，Vthrs5＝Dthrs*V1Pos，Vthrs6＝Dthrs*V1Neg。
9.一种光伏系统，包括光伏阵列、两路Boost电路、五电平逆变器、滤波器和变压器，其中，所述五电平逆变器的直流侧接所述光伏阵列，同时通过所述两路Boost电路间接与所述光伏阵列相连，其网侧经所述滤波器和所述变压器与电网相连，其特征在于：
所述光伏系统还包括与所述五电平逆变器相连的控制器，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；当0≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd＜0时，控制所述第三开关管和第五开关管交替导通；当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd＜-V1Neg+Vthrs3时，控制所述第三开关管和第二开关管交替导通；当Vcmd＜-V1Neg–Vthrs4时，控制所述第五开关管和所述第二开关管交替导通；
其中，上述Vthrs1表示大于等于Dthrs*(V2Pos－V1Pos)的任一电压值，上述Vthrs2表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs3表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值，上述Vthrs4表示大于等于Dthrs*(V2Neg－V1Neg)的任一电压值；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，上述V1Pos表示五电平逆变器输出+1电平时对应的输出电压大小，上述V1Neg表示五电平逆变器输出-1电平时对应的输出电压大小，上述V2Pos表示五电平逆变器输出+2电平时对应的输出电压大小，上述V2Neg表示五电平逆变器输出-2电平时对应的输出电压大小；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
10.一种光伏系统，包括光伏阵列、两路Boost电路、五电平逆变器、滤波器和变压器，其中，所述五电平逆变器的直流侧接所述光伏阵列，同时通过所述两路Boost电路间接与所述光伏阵列相连，其网侧经所述滤波器和所述变压器与电网相连，其特征在于：
所述光伏系统还包括与所述五电平逆变器相连的控制器，用于获取五电平逆变器的桥臂电压指令值Vcmd；当Vcmd≥V1Pos+Vthrs1时，控制第一开关管和第四开关管交替导通；当V1Pos–Vthrs2≤Vcmd＜V1Pos+Vthrs1时，控制所述第一开关管和第三开关管交替导通；当Vthrs5≤Vcmd＜V1Pos–Vthrs2时，控制所述第四开关管和所述第三开关管交替导通；当-Vthrs6≤Vcmd＜Vthrs5时，控制所述第四开关管和第五开关管交替导通；当-V1Neg+Vthrs3≤Vcmd<-Vthrs6，控制所述第三开关管与所述第五开关管交替导通；当-V1Neg–Vthrs4≤Vcmd<-V1Neg+Vthrs3，控制所述第三开关管与第二开关管交替导通；当Vcmd<-V1Neg–Vthrs4，控制所述第五开关管与所述第二开关管交替导通；
其中，上述Vthrs1表示大于等于Dthrs*(V2Pos－V1Pos)的任一电压值，上述Vthrs2表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs3表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值，上述Vthrs4表示大于等于Dthrs*(V2Neg－V1Neg)的任一电压值，上述Vthrs5表示大于等于Dthrs*V1Pos的任一电压值，上述Vthrs6表示大于等于Dthrs*V1Neg的任一电压值；Dthrs为五电平逆变器的窄脉冲时间和死区时间之和对应的占空比；
五电平逆变器在不同的开关管开通状态组合下，交替输出+1、-1、+2、-2和0五个电平，上述V1Pos表示五电平逆变器输出+1电平时对应的输出电压大小，上述V1Neg表示五电平逆变器输出-1电平时对应的输出电压大小，上述V2Pos表示五电平逆变器输出+2电平时对应的输出电压大小，上述V2Neg表示五电平逆变器输出-2电平时对应的输出电压大小；所述第四开关管是指输出+1电平时对应导通的开关管；所述第五开关管是指输出-1电平时对应导通的开关管；所述第一开关管是指输出+2电平时对应导通的开关管；所述第二开关管是指输出-2电平时对应导通的开关管；所述第三开关管是指输出0电平时对应导通的开关管。
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