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针对超级电容和蓄电池混合储能系统的动态性能较差，输出交流电压波形失真严重的问题，提出了一种采用三倍频谱波注入的脉宽调制（THIPWM）法。利用三电平逆变器的优良性能改善系统的动态性能，对蓄电池和超级电容两端直流输出电压电流、直流侧总电流进行采样，解决三电平逆变器中性线电压不平衡的问题，实现了超级电容与蓄电池在运行过程中的平滑控制，减少了最终输出波形的畸变指数。用Matlab搭建出仿真模型，证明所提出的含三电平逆变器的拓扑结构及其控制算法的实用性和正确性。