[發明專利]一種雙逆變器的單SVM方法

有效

• 申請號: 201610008464.6
• 申請日: 2016-01-07
• 公開（公告）號: CN105577021B
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 孫丹;陳敏;蘇均攀
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395;H02M7/5387;H02P27/08
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于逆變器控制技術領域，具體涉及一種雙逆變器的單SVM方法。

背景技術

隨著現代電力電子技術的發展，逆變器在電動汽車、電動艦船以及可再生能源發電中得到廣泛的應用。然而單個電力電子器件的功率定額限制，使逆變器不能滿足大功率應用的需求。采用雙逆變器串聯的拓撲結構可獲得更大的功率和更多電平的控制效果，達到大功率輸出的目的。當兩電平雙逆變器的直流母線電壓比值不等時，可獲得相當于二電平、三電平、四電平乃至更多電平的控制效果，多電平能降低電流諧波、減小開關器件應力。目前這類雙逆變器控制策略完全根據兩直流母線供電電壓比值進行控制，算法復雜，且在實際應用中，兩直流母線的供電電壓比值非人為可控，因此控制缺少靈活變通性。

文獻1("Discontinuous Decoupled PWMs for Reduced Current Ripple in a Dual Two-Level Inverter Fed Open-End Winding Induction Motor Drive,"K.R.Sekhar et.al,Power Electronics,IEEE Transactions on Power Electronics,2013)將系統中的調制電壓矢量均分為兩個幅值相等的電壓矢量，每個逆變器所需電壓矢量均通過獨立的傳統SVM(空間矢量調制)算法，來生成各逆變器所需的開關脈沖信號，此時，雙逆變器的開關損耗較大。文獻2("Two-quadrant clamping inverter scheme for three-level open-end winding induction motor drive,"S.Pradabane et.al,Power Electronics,Drives and Energy Systems(PEDES),2014)對雙逆變器的開關工作狀態進行了深入的研究，提出了兩逆變器交替鉗位工作，各自運行系統調制電壓旋轉范圍的一半的方法，較大程度地降低了開關損耗，但這種調制算法在調制電壓矢量平面的部分區域略顯冗余，同時增加了電流諧波，且基于兩直流母線供電電壓相等的工作條件。

因此，亟需探索一種既能降低逆變器開關頻率，又能保證雙逆變器在直流母線電壓為任意比值的情況下繼續有效運行的調制方法。

發明內容

針對現有技術所存在的上述技術問題，本發明提供了一種雙逆變器的單SVM方法，既能減少雙逆變器的開關損耗，又能保證雙逆變器在直流母線電壓為任意比值的情況下繼續有效運行。

一種雙逆變器的單SVM方法，包括如下步驟：

(1)分別采集兩臺逆變器INV1和INV2對應的直流母線電壓V_dc1和V_dc2；

(2)根據計算求得雙逆變器的調制電壓，提取該調制電壓的幅值V_s以及該調制電壓與α軸的夾角θ；

(3)根據幅值V_s、夾角θ以及直流母線電壓V_dc1和V_dc2，計算確定出兩組有效電壓矢量V_x和V_y及其對應的作用時間t_x和t_y；

(4)根據作用時間t_x和t_y與功率開關器件開關周期T_s的大小關系，對有效電壓矢量V_x和V_y進行分配以確定逆變器INV1所需的有效電壓矢量V_1x和V_1y及其對應的作用時間t_1x和t_1y以及逆變器INV2所需的有效電壓矢量V_2x和V_2y及其對應的作用時間t_2x和t_2y；