CN106712110A - 一种电流源并网变换器及控制方法 - Google Patents

一种电流源并网变换器及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电流源并网变换器及控制方法，所述变换器由至少2个相同的单元与电容C、电感La、电感Lb、信号源级联组成；每个单元包括直流母线、第一开关管S11、第二开关管S12、第三开关管S13、第四开关管S14、第五开关管S15、第一电感L11、第二电感L12。本发明现有电流源并网变换器相比，通过新型控制电流源并网变换器工作状态消除系统高频共模分量，保证系统共模漏电流的到有效抑制。同时采用模块化结构，提高系统的冗余性和可靠性。

Description

一种电流源并网变换器及控制方法
技术领域
本发明涉及变换器领域，尤其是一种电流源并网变换器及其控制方法。
背景技术
为解决能源危机、防治环境污染，太阳能作为清洁能源之一受到了世界各国的共同关注，光伏发电技术是实现太阳能有效利用的重要途径。光伏发电系统一般采用变换器作为输出接口连接电网，传统光伏变换器系统采用隔离型拓扑结构，通过工频变压器或高频变压器来实现电压调整和电气隔离。然而，工频隔离变压器存在重量大、体积大，价格昂贵等缺陷，而高频变压器虽然减小了体积和重量，但整个电路结构比较复杂，导致系统整机效率较低。因此，无变压器的非隔离型光伏并网变换器成为研究热点，去掉隔离变压器，可减小光伏变换器系统的体积和重量，降低成本，并可使系统整体效率得到一定改善。但去掉变压器之后，光伏电池阵列对地寄生电容与直流母线、变换器、电网、大地构成一个共模回路，变换器的高频开关动作会导致该寄生电容上的电压发生高频跳变。该电压被称为共模电压，共模电压的高频变化会引发寄生电容频繁的充放电，从而形成共模电流，也称之为漏电流，该漏电流的存在会增加变换器输出电流谐波含量，增大电磁干扰，从而降低电能质量，引发电网畸变，造成不必要的功率损失等。如果人体位于这一共模回路中，漏电流还会对人身安全构成威胁，因此有必要采取措施抑制漏电流。
发明内容
本发明目的在于提供一种能够有效抑制高频共模电压和漏电流的电流源并网变换器及控制方法。
为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述变换器由至少2个相同的单元与电容C、电感La、电感Lb、信号源级联组成；每个单元包括直流母线、第一开关管S11、第二开关管S12、第三开关管S13、第四开关管S14、第五开关管S15、第一电感L11、第二电感L12；
在每个单元中，直流母线的P端与第一电感L11一端相连，第一电感L11另一端分别与第五开关管S15上端、第一开关管S11上端、第三开关管S13上端相连；直流母线的N端与第二电感L12一端相连，第二电感L12另一端分别与第五开关管S15下端、第二开关管S12下端、第四开关管S14下端相连；第一开关管S11、第二开关管S12、第三开关管S13、第四开关管S14组成H桥，第一开关管S11下端与第二开关管S12上端相连组成H桥的一个桥臂，第三开关管S13下端与第四开关管S14上端相连组成H桥的另一个桥臂；
每个单元中第一开关管S11、第二开关管S12组成的桥臂均与电容C上端相连，每个单元中第三开关管S13、第四开关管S14组成的桥臂均与电容C下端相连；电容C的上端另与电感La一端相连，电感La的另一端与信号源一端相连；电容C的下端另与电感Lb一端相连，电感Lb的另一端与信号源另一端相连且接地。
一种电流源并网变换器的控制方法，所述方法步骤如下：
步骤1，给定直流母线侧电流Idc以及参考电流矢量IABref，算出两者比值，并令其为a，即a＝IABref/Idc；
步骤2，将步骤1中所得到的比值a用取整函数进行取整运算，运算后的结果用ai表示；
步骤3，确定换相周期Ts，开关序列由两个开关状态组成，分别为X1-X2-X3-...-Xn与Y1-Y2-Y3-...-Yn，令t1等于步骤1中所得的a减去ai差值再乘以换相周期Ts，即t1＝(a-ai)*Ts，同理令t2等于换相周期减去t1的差值，即t2＝Ts-t1,t1为X1-X2-X3-...-Xn作用时间，t2为Y1-Y2-Y3-...-Yn作用时间；
步骤4，以n＝3为例对其具体控制方式进行说明，确定步骤1中所得ai的取值，ai取值可以为-3、-2、-1、0、1、2、3；
步骤5，当ai＝0时，此时X1X2X3取值可以为012、021、102、111、120、201、210，Y1Y2Y3取值可以为220、211、202、121、112、022，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为111时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1；当Y1Y2Y3取值为121时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1，其中1代表开通，0代表关断；
步骤6，当ai＝1时，此时X1X2X3取值可以为220、211、202、121、112、022，Y1Y2Y3取值可以为122、212、221，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为112时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为122时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤7，当ai＝2时，此时X1X2X3取值可以为122、212、221，Y1Y2Y3取值为222，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为122时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为222时，三个变换器对应的开关状态为S11＝1、S12＝0、S13＝0、S14＝1、S15＝0、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤8，当ai＝-1时，此时X1X2X3取值可以为012、021、102、111、120、201、210，Y1Y2Y3取值可以为002、011、020、200、110、101，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为111时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1；当Y1Y2Y3取值为020时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤9，当ai＝-2时，此时X1X2X3取值可以为002、011、020、200、110、101，Y1Y2Y3取值可以为100、010、001，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为110时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为010时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤10，当ai＝-3时，此时X1X2X3取值可以为100、010、001，Y1Y2Y3取值为000，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为100时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝1、S23＝1、S24＝0、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为000时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝0、S22＝1、S23＝1、S24＝0、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤11，当ai＝3时，此时X1X2X3作用时间t1等于换相周期Ts，Y1Y2Y3作用时间为零，X1X2X3作用时对应的开关状态为S11＝1、S12＝0、S13＝0、S14＝1、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝1、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝1，其中1代表开通，0代表关断。
进一步，每个单元都可以得到三种不同的输出电流I、0、-I，分别定义为2、1、0状态，级联型变换器的输出电流为n个单元的输出电流之和，当有n个单元级联时，可以得到2n+1种输出电平，级联变换器个数从n到n+1扩展时，可以得到2n+3种电平，电平数越多，输出越接近正弦。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、系统桥臂不存在直通过流问题；
2、系统开关器件无需加入死区，从根本上消除了死区引起波形畸变问题；
3、控制方法特定控制，调制方法简单，同时可以保证系统共模电压不含高频分量，使漏电流得到有效抑制；
4、系统采用模块化结构，提高系统冗余性和可靠性。
附图说明
图1为本发明电流源并网变换器的电路原理图。
图2为n＝3时本发明电流源并网变换器的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示，本发明所述变换器由至少2个相同的单元与电容C、电感La、电感Lb、信号源级联组成；每个单元包括直流母线、第一开关管S11、第二开关管S12、第三开关管S13、第四开关管S14、第五开关管S15、第一电感L11、第二电感L12；
在每个单元中，直流母线的P端与第一电感L11一端相连，第一电感L11另一端分别与第五开关管S15上端、第一开关管S11上端、第三开关管S13上端相连；直流母线的N端与第二电感L12一端相连，第二电感L12另一端分别与第五开关管S15下端、第二开关管S12下端、第四开关管S14下端相连；第一开关管S11、第二开关管S12、第三开关管S13、第四开关管S14组成H桥，第一开关管S11下端与第二开关管S12上端相连组成H桥的一个桥臂，第三开关管S13下端与第四开关管S14上端相连组成H桥的另一个桥臂；
每个单元中第一开关管S11、第二开关管S12组成的桥臂均与电容C上端相连，每个单元中第三开关管S13、第四开关管S14组成的桥臂均与电容C下端相连；电容C的上端另与电感La一端相连，电感La的另一端与信号源一端相连；电容C的下端另与电感Lb一端相连，电感Lb的另一端与信号源另一端相连且接地。
图2为n＝3时本发明电流源并网变换器的电路图，每个单元都可以得到三种不同的输出电流I、0、-I，分别定义为2、1、0状态。级联型变换器的输出电流为三个单元的输出电流之和。当有n个单元级联时，可以得到2n+1种输出电平，级联变换器个数从n到n+1扩展时，可以得到2n+3种电平，电平数越多，输出越接近正弦。
本发明的电流源并网变换器的控制步骤如下：
(1)首先，给定直流母线侧电流Idc以及参考电流矢量IABref，算出两者比值，并令其为a,即a＝IABref/Idc；
(2)将(1)中所得到的比值a用取整函数进行取整运算，运算后的的结果用ai表示；
(3)确定换相周期Ts，开关序列由两个开关状态组成，分别为X1-X2-X3-...-Xn与Y1-Y2-Y3-...-Yn，令t1等于(1)中所得的a减去ai差值再乘以换相周期Ts，即t1＝(a-ai)*Ts,同理令t2等于换相周期减去t1的差值，即t2＝Ts-t1,t1为X1-X2-X3-...-Xn作用时间，t2为Y1-Y2-Y3-...-Yn作用时间；
(4)以n＝3为例对其具体控制方式进行说明，确定(1)中所得ai的取值，ai取值可以为-3、-2、-1、0、1、2、3，现依次说明ai不同取值时的控制方式；
(5)当ai＝0时，此时X1X2X3取值可以为012、021、102、111、120、201、210，Y1Y2Y3取值可以为220、211、202、121、112、022，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，现取X1X2X3＝111、Y1Y2Y3＝121进行说明，当X1X2X3取值为111时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1；当Y1Y2Y3取值为121时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1，其中1代表开通，0代表关断；
(6)当ai＝1时，此时X1X2X3取值可以为220、211、202、121、112、022，Y1Y2Y3取值可以为122、212、221，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，现取X1X2X3＝112、Y1Y2Y3＝122进行说明，当X1X2X3取值为112时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为122时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
(7)当ai＝2时，此时X1X2X3取值可以为122、212、221，Y1Y2Y3取值为222，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，现取X1X2X3＝122、Y1Y2Y3＝222进行说明，当X1X2X3取值为122时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为222时，三个变换器对应的开关状态为S11＝1、S12＝0、S13＝0、S14＝1、S15＝0、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
(8)当ai＝-1时，此时X1X2X3取值可以为012、021、102、111、120、201、210，Y1Y2Y3取值可以为002、011、020、200、110、101，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，现取X1X2X3＝111、Y1Y2Y3＝020进行说明，当X1X2X3取值为111时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1；当Y1Y2Y3取值为020时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
(9)当ai＝-2时，此时X1X2X3取值可以为002、011、020、200、110、101，Y1Y2Y3取值可以为100、010、001，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，现取X1X2X3＝110、Y1Y2Y3＝010进行说明，当X1X2X3取值为110时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为010时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
(10)当ai＝-3时，此时X1X2X3取值可以为100、010、001，Y1Y2Y3取值为000，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，现取X1X2X3＝100、Y1Y2Y3＝000进行说明，当X1X2X3取值为100时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝1、S23＝1、S24＝0、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为000时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝0、S22＝1、S23＝1、S24＝0、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
(11)当ai＝3时，此时X1X2X3作用时间t1等于换相周期Ts，Y1Y2Y3作用时间为零，X1X2X3作用时对应的开关状态为S11＝1、S12＝0、S13＝0、S14＝1、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝1、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝1，其中1代表开通，0代表关断。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种电流源并网变换器，其特征在于：所述变换器由至少2个相同的单元与电容C、电感La、电感Lb、信号源级联组成；每个单元包括直流母线、第一开关管S11、第二开关管S12、第三开关管S13、第四开关管S14、第五开关管S15、第一电感L11、第二电感L12；
在每个单元中，直流母线的P端与第一电感L11一端相连，第一电感L11另一端分别与第五开关管S15上端、第一开关管S11上端、第三开关管S13上端相连；直流母线的N端与第二电感L12一端相连，第二电感L12另一端分别与第五开关管S15下端、第二开关管S12下端、第四开关管S14下端相连；第一开关管S11、第二开关管S12、第三开关管S13、第四开关管S14组成H桥，第一开关管S11下端与第二开关管S12上端相连组成H桥的一个桥臂，第三开关管S13下端与第四开关管S14上端相连组成H桥的另一个桥臂；
每个单元中第一开关管S11、第二开关管S12组成的桥臂均与电容C上端相连，每个单元中第三开关管S13、第四开关管S14组成的桥臂均与电容C下端相连；电容C的上端另与电感La一端相连，电感La的另一端与信号源一端相连；电容C的下端另与电感Lb一端相连，电感Lb的另一端与信号源另一端相连且接地。
2.一种基于权利要求1所述电流源并网变换器的控制方法，其特征在于，所述方法步骤如下：
步骤1，给定直流母线侧电流Idc以及参考电流矢量IABref，算出两者比值，并令其为a，即a＝IABref/Idc；
步骤2，将步骤1中所得到的比值a用取整函数进行取整运算，运算后的结果用ai表示；
步骤3，确定换相周期Ts，开关序列由两个开关状态组成，分别为X1-X2-X3-...-Xn与Y1-Y2-Y3-...-Yn，令t1等于步骤1中所得的a减去ai差值再乘以换相周期Ts，即t1＝(a-ai)*Ts，同理令t2等于换相周期减去t1的差值，即t2＝Ts-t1,t1为X1-X2-X3-...-Xn作用时间，t2为Y1-Y2-Y3-...-Yn作用时间；
步骤4，以n＝3为例对其具体控制方式进行说明，确定步骤1中所得ai的取值，ai取值可以为-3、-2、-1、0、1、2、3；
步骤5，当ai＝0时，此时X1X2X3取值可以为012、021、102、111、120、201、210，Y1Y2Y3取值可以为220、211、202、121、112、022，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为111时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1；当Y1Y2Y3取值为121时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1，其中1代表开通，0代表关断；
步骤6，当ai＝1时，此时X1X2X3取值可以为220、211、202、121、112、022，Y1Y2Y3取值可以为122、212、221，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为112时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为122时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤7，当ai＝2时，此时X1X2X3取值可以为122、212、221，Y1Y2Y3取值为222，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为122时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为222时，三个变换器对应的开关状态为S11＝1、S12＝0、S13＝0、S14＝1、S15＝0、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤8，当ai＝-1时，此时X1X2X3取值可以为012、021、102、111、120、201、210，Y1Y2Y3取值可以为002、011、020、200、110、101，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为111时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝0、S33＝0、S34＝0、S35＝1；当Y1Y2Y3取值为020时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤9，当ai＝-2时，此时X1X2X3取值可以为002、011、020、200、110、101，Y1Y2Y3取值可以为100、010、001，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为110时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为010时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝0、S22＝0、S23＝0、S24＝0、S25＝1、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤10，当ai＝-3时，此时X1X2X3取值可以为100、010、001，Y1Y2Y3取值为000，输出电流值可由X1X2X3与Y1Y2Y3合成，当X1X2X3取值为100时，三个变换器的开关状态S11＝0、S12＝0、S13＝0、S14＝0、S15＝1、S21＝0、S22＝1、S23＝1、S24＝0、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0；当Y1Y2Y3取值为000时，三个变换器对应的开关状态为S11＝0、S12＝1、S13＝1、S14＝0、S15＝0、S21＝0、S22＝1、S23＝1、S24＝0、S25＝0、S31＝0、S32＝1、S33＝1、S34＝0、S35＝0，其中1代表开通，0代表关断；
步骤11，当ai＝3时，此时X1X2X3作用时间t1等于换相周期Ts，Y1Y2Y3作用时间为零，X1X2X3作用时对应的开关状态为S11＝1、S12＝0、S13＝0、S14＝1、S15＝1、S21＝1、S22＝0、S23＝0、S24＝1、S25＝1、S31＝1、S32＝0、S33＝0、S34＝1、S35＝1，其中1代表开通，0代表关断。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：每个单元都可以得到三种不同的输出电流I、0、-I，分别定义为2、1、0状态，级联型变换器的输出电流为n个单元的输出电流之和，当有n个单元级联时，可以得到2n+1种输出电平，级联变换器个数从n到n+1扩展时，可以得到2n+3种电平，电平数越多，输出越接近正弦。
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