CN107612395A - 一种新型双准z源五电平逆变器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型双准Z源五电平逆变器，包括二极管钳位式五电平逆变器，二极管钳位式五电平逆变器包括三相，每相桥臂由上到下依次设有8个开关管，第一开关管源极和第五开关管源极之间连接有第一钳位支路，第二开关管源极和第六开关管源极之间连接有第二钳位支路，第三开关管源极和第器开关管源极之间连接有第三钳位支路，第一钳位支路和第二钳位支路和第三钳位支路均包括2个钳位二极管，该逆变器直流侧连接一个双准Z源网络，双准Z源网络为对称结构，其中心点O分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第二钳位支路的2个钳位二极管的连接点。与现有技术相比，本发明能够提升Z源网络的升压能力，降低电感启动电流。

Description

一种新型双准Z源五电平逆变器

技术领域

本发明涉及一种五电平逆变器，尤其是涉及一种新型双准Z源五电平逆变器。

背景技术

近年来，随着风电、光伏等可再生能源的快速发展，对并网逆变器的稳定性、转换效率以及功率和电压等级的要求也越来越高。传统的两电平逆变器已满足不了现代工业对电压、电流谐波以及电力电子器件所承受的压力的需求。五电平逆变器的提出，解决了两电平逆变器存在的问题。相比于三电平逆变器，五电平逆变器输出电流、电压谐波更低，电磁干扰小，被广泛应用于高压、大功率场合。与其他多电平逆变器相比，五电平逆变器所需要的开关器件少，易于控制。

随着经典控制理论与现代控制的发展，PI控制，准PR控制以及滑模变控制被应用到逆变器的控制之中，这些控制方法在一定程度上能够解决一些问题，但随着并网***复杂性与耦合性的增加，这些方法已经满足不了需求。为了实现电力电子器件的非线性控制，无源性控制(passivity based control,PBC)理论已被应用于到逆变器的控制中，并取得了较好的控制效果。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型双准Z源五电平逆变器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种新型双准Z源五电平逆变器，包括二极管钳位式五电平逆变器，所述的二极管钳位式五电平逆变器包括三相，每相桥臂由上到下依次设有8个开关管，分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，第一开关管源极和第五开关管源极之间连接有第一钳位支路，第二开关管源极和第六开关管源极之间连接有第二钳位支路，第三开关管源极和第器开关管源极之间连接有第三钳位支路，所述的第一钳位支路和第二钳位支路和第三钳位支路均包括2个钳位二极管，该逆变器直流侧连接一个双准Z源网络，所述的双准Z源网络为对称结构，其中心点O分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第二钳位支路的2个钳位二极管的连接点。

所述的双准Z源网络包括对称第一Z源网络和第二Z源网络，所述的第一Z源网络均包括2个额定电压相同的直流电源，所述的直流电源串联连接，第一Z源网络的2个直流电源串联中心点分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第一钳位支路的2个钳位二极管的连接点，第二Z源网络的2个直流电源串联中心点分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第三钳位支路的2个钳位二极管的连接点，第一Z源网络输出正极为二极管钳位式五电平逆变器的直流输入端正极，第一Z源网络输出负极与第二Z源网络输出正极连接形成所述的中心点O，第二Z源网络输出负极为二极管钳位式五电平逆变器的直流输入端负极。

所述的第一Z源网络包括第一直流电源、第二直流电源、二级管V_D1、二级管V_D5，第一LD网络、第二LD单元、电容C₁和电容C₂，第一直流电源正极连接二级管V_D1阳极，二级管V_D1阴极连接第一LD网络第一端，第一LD网络第二端为第一Z源网络输出正极，第一直流电源负极连接第二直流电源正极，第二直流电源负极连接二级管V_D5阴极，二级管V_D5阳极连接第二LD网络第一端，第二LD网络第二端为第一Z源网络输出负极，二级管V_D1阴极和第一Z源网络输出负极连接电容C₁，第一Z源网络输出正极和二级管V_D5阳极连接电容C₂。

所述的第二Z源网络包括第三直流电源、第四直流电源、二级管V_D9、二级管V_D13，第三LD网络、第四LD单元、电容C₃和电容C₄，第三直流电源正极连接二级管V_D9阳极，二级管V_D9阴极连接第三LD网络第一端，第三LD网络第二端为第二Z源网络输出正极，第三直流电源负极连接第四直流电源正极，第四直流电源负极连接二级管V_D13阴极，二级管V_D13阳极连接第四LD网络第一端，第四LD网络第二端为第二Z源网络输出负极，二级管V_D9阴极和第二Z源网络输出负极连接电容C₃，第二Z源网络输出正极和二级管V_D13阳极连接电容C₄。

第一LD网络包括二极管V_D2、二极管V_D3、二极管V_D4、电感L₁和电感L₂，二极管V_D2阴极连接电感L₁一端，电感L₁另一端连接二极管V_D3阴极，二极管V_D3阳极连接电感L₂一端，电感L₂另一端连接二极管V_D2阳极，二极管V_D2阳极与电感L₂的连接点为第一LD网络第一端，二极管V_D3阴极和电感L₁的连接点为第一LD网络第二端，二极管V_D4阳极连接二极管V_D3阳极，二极管V_D4阴极连接二极管V_D2阴极；

第二LD网络包括二极管V_D6、二极管V_D7、二极管V_D8、电感L₃和电感L₄，二极管V_D6阴极连接电感L₃一端，电感L₃另一端连接二极管V_D7阴极，二极管V_D7阳极连接电感L₄一端，电感L₄另一端连接二极管V_D6阳极，二极管V_D6阴极与电感L₃的连接点为第二LD网络第一端，二极管V_D7阳极和电感L₄的连接点为第二LD网络第二端，二极管V_D8阳极连接二极管V_D6阳极，二极管V_D8阴极连接二极管V_D7阴极。

第三LD网络包括二极管V_D10、二极管V_D11、二极管V_D12、电感L₅和电感L₆，二极管V_D10阴极连接电感L₆一端，电感L₆另一端连接二极管V_D11阴极，二极管V_D11阳极连接电感L₅一端，电感L₅另一端连接二极管V_D10阳极，二极管V_D10阳极与电感L₅的连接点为第三LD网络第一端，二极管V_D11阴极和电感L₆的连接点为第三LD网络第二端，二极管V_D12阳极连接二极管V_D11阳极，二极管V_D12阴极连接二极管V_D10阴极；

第四LD网络包括二极管V_D14、二极管V_D15、二极管V_D16、电感L₇和电感L₈，二极管V_D14阴极连接电感L₇一端，电感L₇另一端连接二极管V_D15阴极，二极管V_D15阳极连接电感L₈一端，电感L₈另一端连接二极管V_D14阳极，二极管V_D14阴极与电感L₇的连接点为第四LD网络第一端，二极管V_D15阳极和电感L₈的连接点为第四LD网络第二端，二极管V_D16阳极连接二极管V_D14阳极，二极管V_D16阴极连接二极管V_D15阴极。

所述的双准Z源网络包括三种工作状态，分别为非直通状态、上直通状态和下直通状态。

双准Z源网络工作于非直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均导通，二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均截止；

第二Z源网络中二级管V_D9、二级管V_D12、二级管V_D13和二级管V_D16均导通，二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D14和二级管V_D15均截止。

双准Z源网络工作于上直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均导通，二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均截止；

第二Z源网络中二级管V_D9、二级管V_D12、二级管V_D13和二级管V_D16均导通，二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D14和二级管V_D15均截止。

双准Z源网络工作于下直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均导通，二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均截止；

第二Z源网络中二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D13、二级管V_D14和二级管V_D15均导通，二级管V_D9、二级管V_D12和二级管V_D16均截止。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明在二极管钳位式五电平逆变器直流侧设置双准Z源网络，双准Z源网络拓扑结构新颖，能够明显降低电感启动电流，提升Z源网络升压能力。

附图说明

图1为本发明新型双准Z源五电平逆变器的拓扑结构；

图2为本发明新型双准Z源网络工作于非直通状态；

图3为本发明新型双准Z源网络工作于上直通状态；

图4为本发明新型双准Z源网络工作于下直通状态；

图5为传统双Z源与新型双准Z源升压比比较；

图6为本发明新型双准Z源拓扑升压侧电压；

图7为传统双Z源拓扑升压侧电压；

图8为本发明新型双准Z源拓扑和传统双Z源拓扑电感启动电流比较；

图9为逆变器输出A相相电压；

图10为A相并网电压与电流；

图11为A相电流谐波；

图12为逆变器A相桥臂开关波形。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例

如图1所示，一种新型双准Z源五电平逆变器，包括二极管钳位式五电平逆变器，所述的二极管钳位式五电平逆变器包括三相，每相桥臂由上到下依次设有8个开关管，分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，第一开关管源极和第五开关管源极之间连接有第一钳位支路，第二开关管源极和第六开关管源极之间连接有第二钳位支路，第三开关管源极和第器开关管源极之间连接有第三钳位支路，所述的第一钳位支路和第二钳位支路和第三钳位支路均包括2个钳位二极管。具体地，二极管钳位式五电平逆变器中T_A1-T_A8、T_B1-T_B8、T_C1-T_C8分别为A相、B相、C相的桥臂上8个开关管；V_A1-V_A6、V_B1-V_B6、V_C1-V_C6分别为A相、B相、C相桥臂上6个钳位二极管；S_A、S_B、S_C分别为A相、B相、C相的每个桥臂上开关驱动信号，其中：A相桥臂的8个开关管驱动信号分别为S_A1、S_A2、S_A3、S_A4、S_A5、S_A6、S_A7、S_A8，B、C相以此类推；U_eA、U_eB、U_eC为电网侧A、B、C三相的交流相电压。该逆变器直流侧连接一个双准Z源网络，所述的双准Z源网络为对称结构，其中心点O分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第二钳位支路的2个钳位二极管的连接点。

所述的双准Z源网络包括对称第一Z源网络和第二Z源网络，所述的第一Z源网络均包括2个额定电压相同的直流电源，所述的直流电源串联连接，第一Z源网络的2个直流电源串联中心点分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第一钳位支路的2个钳位二极管的连接点，第二Z源网络的2个直流电源串联中心点分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第三钳位支路的2个钳位二极管的连接点，第一Z源网络输出正极为二极管钳位式五电平逆变器的直流输入端正极，第一Z源网络输出负极与第二Z源网络输出正极连接形成所述的中心点O，第二Z源网络输出负极为二极管钳位式五电平逆变器的直流输入端负极。

所述的第一Z源网络包括第一直流电源、第二直流电源、二级管V_D1、二级管V_D5，第一LD网络、第二LD单元、电容C₁和电容C₂，第一直流电源正极连接二级管V_D1阳极，二级管V_D1阴极连接第一LD网络第一端，第一LD网络第二端为第一Z源网络输出正极，第一直流电源负极连接第二直流电源正极，第二直流电源负极连接二级管V_D5阴极，二级管V_D5阳极连接第二LD网络第一端，第二LD网络第二端为第一Z源网络输出负极，二级管V_D1阴极和第一Z源网络输出负极连接电容C₁，第一Z源网络输出正极和二级管V_D5阳极连接电容C₂。

所述的第二Z源网络包括第三直流电源、第四直流电源、二级管V_D9、二级管V_D13，第三LD网络、第四LD单元、电容C₃和电容C₄，第三直流电源正极连接二级管V_D9阳极，二级管V_D9阴极连接第三LD网络第一端，第三LD网络第二端为第二Z源网络输出正极，第三直流电源负极连接第四直流电源正极，第四直流电源负极连接二级管V_D13阴极，二级管V_D13阳极连接第四LD网络第一端，第四LD网络第二端为第二Z源网络输出负极，二级管V_D9阴极和第二Z源网络输出负极连接电容C₃，第二Z源网络输出正极和二级管V_D13阳极连接电容C₄。

第一LD网络包括二极管V_D2、二极管V_D3、二极管V_D4、电感L₁和电感L₂，二极管V_D2阴极连接电感L₁一端，电感L₁另一端连接二极管V_D3阴极，二极管V_D3阳极连接电感L₂一端，电感L₂另一端连接二极管V_D2阳极，二极管V_D2阳极与电感L₂的连接点为第一LD网络第一端，二极管V_D3阴极和电感L₁的连接点为第一LD网络第二端，二极管V_D4阳极连接二极管V_D3阳极，二极管V_D4阴极连接二极管V_D2阴极；

第二LD网络包括二极管V_D6、二极管V_D7、二极管V_D8、电感L₃和电感L₄，二极管V_D6阴极连接电感L₃一端，电感L₃另一端连接二极管V_D7阴极，二极管V_D7阳极连接电感L₄一端，电感L₄另一端连接二极管V_D6阳极，二极管V_D6阴极与电感L₃的连接点为第二LD网络第一端，二极管V_D7阳极和电感L₄的连接点为第二LD网络第二端，二极管V_D8阳极连接二极管V_D6阳极，二极管V_D8阴极连接二极管V_D7阴极。

第三LD网络包括二极管V_D10、二极管V_D11、二极管V_D12、电感L₅和电感L₆，二极管V_D10阴极连接电感L₆一端，电感L₆另一端连接二极管V_D11阴极，二极管V_D11阳极连接电感L₅一端，电感L₅另一端连接二极管V_D10阳极，二极管V_D10阳极与电感L₅的连接点为第三LD网络第一端，二极管V_D11阴极和电感L₆的连接点为第三LD网络第二端，二极管V_D12阳极连接二极管V_D11阳极，二极管V_D12阴极连接二极管V_D10阴极；

第四LD网络包括二极管V_D14、二极管V_D15、二极管V_D16、电感L₇和电感L₈，二极管V_D14阴极连接电感L₇一端，电感L₇另一端连接二极管V_D15阴极，二极管V_D15阳极连接电感L₈一端，电感L₈另一端连接二极管V_D14阳极，二极管V_D14阴极与电感L₇的连接点为第四LD网络第一端，二极管V_D15阳极和电感L₈的连接点为第四LD网络第二端，二极管V_D16阳极连接二极管V_D14阳极，二极管V_D16阴极连接二极管V_D15阴极。

双准Z源网络的拓扑是在传统双Z源拓扑的基础上建立起来的。其中，新拓扑保持电容的结构不变，电感部分多了3个导通二极管，从而实现升压能力的提高。

所述的双准Z源网络包括三种工作状态，分别为非直通状态、上直通状态和下直通状态。

如图2所示，双准Z源网络工作于非直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均导通，二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均截止；

第二Z源网络中二级管V_D9、二级管V_D12、二级管V_D13和二级管V_D16均导通，二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D14和二级管V_D15均截止。

此时，逆变桥和负载可用两个等效电流源代替。由网络的对称性，假设：

式中：U_L、U_C分别为双准Z源网络中电感电压与电容电压。

根据KVL定律知：

如图3所示，双准Z源网络工作于上直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均导通，二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均截止；

第二Z源网络中二级管V_D9、二级管V_D12、二级管V_D13和二级管V_D16均导通，二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D14和二级管V_D15均截止。

如图4所示，双准Z源网络工作于下直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均导通，二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均截止；

第二Z源网络中二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D13、二级管V_D14和二级管V_D15均导通，二级管V_D9、二级管V_D12和二级管V_D16均截止。

根据网络的对称性与KVL定理可知，无论是上直通状态还是下直通状态都存在：

设上直通和下直通的时间分别为T_U0和T_L0，为了保证在两种直通状态下输出电压的平衡，应满足：

T_U0＝T_L0＝T₀， (4)

式中：T₀为直通时间。

设开关周期为T_s，根据伏秒平衡原理，在一个开关周期内电感L两端电压平均值为零，可以得到：

结合公式(1)、(2)、(4)可以推出：

式中：D₀为直通占空比，B为升压因子。

图5为新型双准Z源与传统双Z源升压因子比较。从图中可以看出，当直通占空比D₀<0.25，两种拓扑结构的升压能力相差不大；但当D₀>0.25，新拓扑的升压能力明显大于传统Z源网络。

结合公式(2)、(3)、(6)，可得非直通和上下直通状态时Z源网络升压侧电压U_i与直流电源电压U_dc的关系为：

最终，新型双准Z源NPC型五电平逆变器输出相电压为4BU_dc/2、4BU_dc/4、0、-4BU_dc/4、-4BU_dc/2五种电平。

根据以上分析，在Matlab/Simulink仿真软件中搭建了新型双准Z源NPC型五电平逆变器的仿真模型，并与传统双Z源NPC型五电平逆变器进行比较分析。仿真参数设置如下：输入侧有4个相同的直流电源，其中，每个直流电源电压U_dc＝150V；Z源网络电容C₁＝C₂＝C₃＝C₄＝2200μF，电感L₁＝L₂＝L₃＝L₄＝L₅＝L₆＝L₇＝L₈＝5mH；开关频率f_s＝2.5kHz，直通占空比D₀＝0.25，通过公式(6)求得升压比B＝3；滤波电感L_f＝30mH，滤波电容C_f＝50μF，负载电阻50Ω；并网相电压峰值为311V，电网频率为50HZ。

图6、图7为本发明新型双准Z源与传统双Z源仿真比较实验。图6为新拓扑升压侧电压，图中电压最大值约为900V，最小值约为450V，这与公式(7)求得的直通状态与上、下直通状态时升压侧电压近似一致。图7为传统Z源拓扑升压侧电压，图中电压最大值约为600V，明显小于图6中电压的最大值，由此验证了新拓扑具有很强的升压能力。

图8为两种拓扑中电感电流波形，从图中可以看出，传统Z源网络电感启动电流近似为400A，而新拓扑电感启动电流约为150A，所以新拓扑结构能够有效抑制电流冲击。

图9为逆变器输出A相相电压波形。从图中可以看出逆变器输出的相电压有+900V、+450V、0V、-450V、-900V五种电平，这与逆变器理论输出的4BU_dc/2、4BU_dc/4、0、-4BU_dc/4、-4BU_dc/2五种电平近似一致。

图10、图11为逆变器并网实验波形。其中，图10为升压稳定之后A相并网电压与电流波形，图中，A相并网电压与电流基本同相位，即***具有很高的功率因数。图11为逆变器输出A相电流谐波，其值仅为2.78％，满足逆变器并网谐波要求。

图12为逆变器A相桥臂8个开关信号。

Claims (10)

1.一种新型双准Z源五电平逆变器，包括二极管钳位式五电平逆变器，所述的二极管钳位式五电平逆变器包括三相，每相桥臂由上到下依次设有8个开关管，分别为第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管，第一开关管源极和第五开关管源极之间连接有第一钳位支路，第二开关管源极和第六开关管源极之间连接有第二钳位支路，第三开关管源极和第器开关管源极之间连接有第三钳位支路，所述的第一钳位支路和第二钳位支路和第三钳位支路均包括2个钳位二极管，其特征在于，该逆变器直流侧连接一个双准Z源网络，所述的双准Z源网络为对称结构，其中心点O分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第二钳位支路的2个钳位二极管的连接点。

2.根据权利要求1所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，所述的双准Z源网络包括对称第一Z源网络和第二Z源网络，所述的第一Z源网络均包括2个额定电压相同的直流电源，所述的直流电源串联连接，第一Z源网络的2个直流电源串联中心点分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第一钳位支路的2个钳位二极管的连接点，第二Z源网络的2个直流电源串联中心点分别连接至二极管钳位式五电平逆变器三相对应的第三钳位支路的2个钳位二极管的连接点，第一Z源网络输出正极为二极管钳位式五电平逆变器的直流输入端正极，第一Z源网络输出负极与第二Z源网络输出正极连接形成所述的中心点O，第二Z源网络输出负极为二极管钳位式五电平逆变器的直流输入端负极。

3.根据权利要求2所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，所述的第一Z源网络包括第一直流电源、第二直流电源、二级管V_D1、二级管V_D5，第一LD网络、第二LD单元、电容C₁和电容C₂，第一直流电源正极连接二级管V_D1阳极，二级管V_D1阴极连接第一LD网络第一端，第一LD网络第二端为第一Z源网络输出正极，第一直流电源负极连接第二直流电源正极，第二直流电源负极连接二级管V_D5阴极，二级管V_D5阳极连接第二LD网络第一端，第二LD网络第二端为第一Z源网络输出负极，二级管V_D1阴极和第一Z源网络输出负极连接电容C₁，第一Z源网络输出正极和二级管V_D5阳极连接电容C₂。

4.根据权利要求3所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，所述的第二Z源网络包括第三直流电源、第四直流电源、二级管V_D9、二级管V_D13，第三LD网络、第四LD单元、电容C₃和电容C₄，第三直流电源正极连接二级管V_D9阳极，二级管V_D9阴极连接第三LD网络第一端，第三LD网络第二端为第二Z源网络输出正极，第三直流电源负极连接第四直流电源正极，第四直流电源负极连接二级管V_D13阴极，二级管V_D13阳极连接第四LD网络第一端，第四LD网络第二端为第二Z源网络输出负极，二级管V_D9阴极和第二Z源网络输出负极连接电容C₃，第二Z源网络输出正极和二级管V_D13阳极连接电容C₄。

5.根据权利要求4所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，第一LD网络包括二极管V_D2、二极管V_D3、二极管V_D4、电感L₁和电感L₂，二极管V_D2阴极连接电感L₁一端，电感L₁另一端连接二极管V_D3阴极，二极管V_D3阳极连接电感L₂一端，电感L₂另一端连接二极管V_D2阳极，二极管V_D2阳极与电感L₂的连接点为第一LD网络第一端，二极管V_D3阴极和电感L₁的连接点为第一LD网络第二端，二极管V_D4阳极连接二极管V_D3阳极，二极管V_D4阴极连接二极管V_D2阴极；

第二LD网络包括二极管V_D6、二极管V_D7、二极管V_D8、电感L₃和电感L₄，二极管V_D6阴极连接电感L₃一端，电感L₃另一端连接二极管V_D7阴极，二极管V_D7阳极连接电感L₄一端，电感L₄另一端连接二极管V_D6阳极，二极管V_D6阴极与电感L₃的连接点为第二LD网络第一端，二极管V_D7阳极和电感L₄的连接点为第二LD网络第二端，二极管V_D8阳极连接二极管V_D6阳极，二极管V_D8阴极连接二极管V_D7阴极。

6.根据权利要求5所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，第三LD网络包括二极管V_D10、二极管V_D11、二极管V_D12、电感L₅和电感L₆，二极管V_D10阴极连接电感L₆一端，电感L₆另一端连接二极管V_D11阴极，二极管V_D11阳极连接电感L₅一端，电感L₅另一端连接二极管V_D10阳极，二极管V_D10阳极与电感L₅的连接点为第三LD网络第一端，二极管V_D11阴极和电感L₆的连接点为第三LD网络第二端，二极管V_D12阳极连接二极管V_D11阳极，二极管V_D12阴极连接二极管V_D10阴极；

第四LD网络包括二极管V_D14、二极管V_D15、二极管V_D16、电感L₇和电感L₈，二极管V_D14阴极连接电感L₇一端，电感L₇另一端连接二极管V_D15阴极，二极管V_D15阳极连接电感L₈一端，电感L₈另一端连接二极管V_D14阳极，二极管V_D14阴极与电感L₇的连接点为第四LD网络第一端，二极管V_D15阳极和电感L₈的连接点为第四LD网络第二端，二极管V_D16阳极连接二极管V_D14阳极，二极管V_D16阴极连接二极管V_D15阴极。

7.根据权利要求6所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，所述的双准Z源网络包括三种工作状态，分别为非直通状态、上直通状态和下直通状态。

8.根据权利要求7所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，双准Z源网络工作于非直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均导通，二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均截止；

第二Z源网络中二级管V_D9、二级管V_D12、二级管V_D13和二级管V_D16均导通，二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D14和二级管V_D15均截止。

9.根据权利要求8所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，双准Z源网络工作于上直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均导通，二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均截止；

第二Z源网络中二级管V_D9、二级管V_D12、二级管V_D13和二级管V_D16均导通，二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D14和二级管V_D15均截止。

10.根据权利要求9所述的一种新型双准Z源五电平逆变器，其特征在于，双准Z源网络工作于下直通状态时：

第一Z源网络中二级管V_D1、二级管V_D4、二级管V_D5和二级管V_D8均导通，二级管V_D2、二级管V_D3、二级管V_D6和二级管V_D7均截止；

第二Z源网络中二级管V_D10、二级管V_D11、二级管V_D13、二级管V_D14和二级管V_D15均导通，二级管V_D9、二级管V_D12和二级管V_D16均截止。