在目前的研究方案中，研究人員專注于為多電平逆變器設計一種新的拓撲結構，減少可再生能源應用中的電力電子開關數量[55-60]。本節已經回顧了許多拓撲結構，最近在知名期刊上提出了這些拓撲結構。根據直流電源的電壓幅度，MLI 可分為對稱和非對稱兩種類型。

　　多電平逆變器拓撲發展趨勢

　　對稱拓撲具有相等的直流電壓源。一些拓撲是通過使用直流不等電壓源(不對稱拓撲)來實現更高的輸出電壓電平而構建的。對于相同數量的直流電壓源，與對稱拓撲相比，非對稱拓撲具有更高的輸出電壓電平。因此，對稱拓撲結構比非對稱拓撲結構具有更高的總成本和安裝面積 [64]。表 1 總結了最近提出的拓撲結構的有價值的特性和參數。

　　1.開發級聯 MLI 拓撲

　　Babaei 等人在 [73] 中提出了一種帶有新基本單元的改進型 MLI 拓撲。這種 MLI 拓撲通過基本單元的串聯排列產生正電平輸出電壓，如圖 1 所示。帶有四個開關的級聯 H 橋連接到建議的拓撲結構，以產生正負電平電壓，這稱為開發的 H 橋拓撲結構。基本單元由五個單向電源開關和三個直流電壓源組成。輸出電壓電平 (Vo) 等于：

　　基本單位的 n 系列。

　　直流電壓源的數量 (N源) 和開關數量 (N開關) 的 bridge 分別由以下方程給出，

　　N源=3?n+1(2)N開關=5?n+6(3)其中 n 表示串聯基本單元的編號。使用單個 15 級實驗裝置驗證結果。

　　2.對稱多電平逆變器拓撲

　　Alishah 等人在 [74] 中提出了一種用于中壓應用的級聯 H 橋對稱拓撲。該拓撲的示意圖結構分為兩部分。

　　對稱多電平逆變器。

　　一部分稱為基本單元，另一部分是 H 橋轉換器。雙向和單向開關分別由基本單元和 H 橋轉換器使用。(a) 雙向，(b) 單向。

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　　IGBT (NIGBT 系列)、柵極驅動器 (N司機)、輸出電壓電平 (N水平) 和最大輸出電壓 (VO、最大) 分別由以下方程給出：

　　N開關=n+4(4)N源=n+1(5)NIGBT 系列=2?n+4(6)N司機=n+4(7)N水平=2?n+3(8)Vo,麥克斯=(n+1)×V(9)其中，n 和 V 分別表示雙向開關的數量和直流電源的電壓幅度。

　　這種對稱拓撲的基本單元開關和橋式開關的最大電壓應力分別為 ((M?1) × V) 和 (M × V)。這里 M 表示直流電壓源的數量。與提出的拓撲結構相比，基本單元開關的電壓應力非常小。由于全橋單向開關必須能夠承受等于所有電壓源之和的電壓。因此，此拓撲僅適用于中壓應用。

　　為了驗證所需的輸出電壓水平，開發了一個 9 電平實驗裝置。70 V 直流電壓源用于實驗裝置。輸出電流和電壓 THD 分別為 4.26% 和 9.27%。

　　3.混合結構 MLI

　　Alishah 等人。等人在 [74] 中提出了一種用于高壓應用的混合 MLI 拓撲。這種拓撲結構由橋式轉換器和基本單元中的單向和雙向電力電子開關組成。

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