上述开关状态的灵活选择需要在保证线电压输出脉冲不变的前提下，通过各桥臂输出之间的
配合来实现。本节为简化讨论，没有考虑负载对输出电压的影响，下一节将在考虑负载对输出电压影响的情况下，分析该方法在三电平单相NPC控制中的可行性和中性点电位的控制方法。负载对中性点电位变化的影响三电平单相NPC 拓扑结构如图3 所示。下文
中直流母线电压正方向，中线电流正方向，负载电压、电流正方向如图3 中约定。三电平单相NPC 的有效开关状态及冗余三电平单相NPC 每个桥臂有三种有效状态，用三态开关Sx（x=a，b）表示，如图4 所示。Sx=1
表示S1、S2（S5、S6）开通，S3、S4（S7、S8）
关断；Sx=0 表示S2、S3（S6、S7）开通，S1、
S4（S5、S8）关断；Sx=-1 表示S3、S4（S7、S8）
开通，S1、S2（S5、S6）关断。各有效开关状态下，三电平单相NPC 输出电压如表1 所示。九种有效开关状态对应五种输出电平，其中仅输出±2E 的开关状态{wy}，输出±E 和0 的开关状态均有冗余。由于存在冗余开关状态，在三电平单相NPC 上可以实现第二节所提的控制方法。
负载对中性点电位的影响
负载电流通过各桥臂在逆变器的中线上产生一定的中线电流，中线电流注入到直流电容中，
使电容电压产生相应的交流波动；另外，在扰动时出现的瞬时不平衡电流也可能会使两个直流电容电压在动态过程中出现偏差[4]。从根本上来说，在开关周期T 和电容参数不变的情况下，中性点电位的变化取决于中性点电流的情况。所以，可以通过调节中性点电流的大小和方向来调整中性点电位。画出了三电平单相NPC 在全部九种有效开关状态下的等效电路。分析不同开关状态下负载电流对中性点电位的影响：
1) 开关状态为PN、NP、PP、OO、NN 时，中线电流为零。负载电流不会影响中性点电位变化。
2) 关状态为PO、ON 时，输出电压均为E，但中线电流分别为-iL 和iL。
3) 开关状态为OP、NO 时，逆变器输出电压均为-E，但中线电流分别为iL 和-iL。
处于第2)、3)种情况时，负载电流会注入电容影响中性点电位。中线电流为正时，中性点电
位相对电源中点将下降；中线电流为负时，中性点电位相对电源中点将上升。当负载电流相同时，
同样输出E(-E) 的两个开关状态，将对中性点注入反向的电流，对中性点电压的变化起相反的作用。所以，结合电容电压和负载电流方向的信息，可以利用冗余开关状态来实现中性点电位的平衡控制。