[發明專利]大范圍電壓失真最小化的級聯型多電平逆變器的設計方法

有效

• 申請號: 201410245719.1
• 申請日: 2014-06-05
• 公開（公告）號: CN104052325A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 李國杰;杭麗君;馮琳;韓蓓;汪可友;江秀臣
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M7/49
• 分類號: H02M7/49
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 張寧展

1.一種大范圍電壓失真最小化的級聯型多電平逆變器的設計方法，所述的級聯型多電平逆變器由N個逆變模塊、N個直流電壓源和一個控制器組成，每個逆變模塊由四個全控開關器件及反并聯二極管構成的H橋構成；所述逆變模塊的直流母線正極與對應的直流電壓源的正極相連，直流母線負極與對應的直流電壓源的負極相連，所述逆變模塊的導通角控制端與控制器對應的導通角信號控制端相連，所述逆變模塊的交流輸出端與所述的控制器對應的交流電壓信號輸入端相連；所述控制器的輸出的導通角信號控制端與所述的對應的逆變模塊的導通角的控制端相連，其輸入的交流電壓信號輸入端與對應的逆變模塊的交流輸出端相連，其特征在于：所述的設計方法包括如下步驟：

1)按公式(12)計算調制系數m的下界點M_min(S)，須滿足λ≥2S-1，

Mmin(S)=4πΣj=1S1-(2j-12S-1)2---(12)]]>

其中，S為階梯級數，S＝1,2,...,H，H為級聯型多電平逆變器的最高電平數，j為電平數；

2)選擇階梯級數S₀，所述的調制系數m∈(M_min(S₀),M_min(S₀+1)]，當調制系數m處于區間(0,M_min(H+1)]的情形，S₀滿足當調制系數m在區間內時，則選擇S₀＝H，其中j為電平數，j＝0,1,2,…,H，λ為參數；

3)通過公式(11)計算參數λ：

Σj=1s01-(2j-1λ)2=π4m---(11)]]>

4)按公式(10)計算各導通角θ_j的正弦，其中j＝1,2,…,H，如果θj的正弦超過了1，令其為1：

sinθj*=2j-1λ,j∈J‾(θ*)---(10)]]>

5)根據反三角函數確定各級電平的導通角θ_j,j＝1,2,...,H；

6)由式子H＝2^N-1，確定所述的逆變模塊和直流電壓源的數量N。