[發明專利]一種二極管箝位三電平逆變器共模電壓抑制方法

在審

• 申請號: 201611063145.1
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN106803725A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 呂佃順;林資旭;張勇波;王貴鵬;張偉華;任曉娜;陳立權;徐錚;李海東;武鑫;許洪華
• 申請（專利權）人: 科諾偉業風能設備（北京）有限公司;保定科諾偉業控制設備有限公司;北京科諾偉業科技股份有限公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M1/12
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 關玲

1.一種二極管箝位三電平逆變器共模電壓抑制方法，其特征在于：所述的方法將二極管箝位三電平逆變器的矢量空間分為6個扇區，每個扇區細分為2個小區，根據小矢量作用時中點電流與對應相電流方向，將小矢量分為正小矢量和負小矢量，采用不含正小矢量的PWM(NPSVPWM)矢量合成策略，在輸出電壓合成的矢量中去除正小矢量，同時維持中點電壓平衡；將參與輸出電壓合成的負小矢量按照矢量合成關系分為過渡小矢量、第一附加小矢量和第二附加小矢量，并根據不同小矢量作用時對中點電壓的控制能力推導出最優工況選擇標準，實現對中點電壓有效控制。

2.根據權利要求1所述的二極管箝位三電平逆變器共模電壓抑制方法，其特征在于所述方法的步驟如下：

步驟1，將二極管箝位三電平逆變器的整個360度矢量空間按照角度進行劃分，每60度為一個扇區，共分為6個扇區，編號依次為1～6；每個扇區60度空間按照角度再進行細分，前30度空間為第1小區，后30度空間為第2小區；整個矢量空間共分為12個小區；根據逆變器需要輸出電壓U_oαβ識別扇區與小區編號，具體為：對逆變器需要輸出電壓U_oαβ在α軸和β軸分量U_α和U_β求取反正切得到矢量空間角度θ，矢量空間角度θ除以60，向上取整即為扇區號；同時余數小于30度為第1小區，余數大于等于30度為第2小區；

步驟2，根據逆變器需要輸出電壓U_oαβ所在扇區小區編號，選擇參與輸出電壓合成的基礎空間矢量，所述的基礎空間矢量包含零矢量V₀、過渡小矢量V_st、中矢量V_m和大矢量V_l；

步驟3，根據逆變器需要輸出電壓U_oαβ所在扇區小區編號，計算零矢量V₀、過渡小矢量V_st、中矢量V_m、大矢量V_l的作用時間，分別記為T₀、T_st、T_m和T_l；

步驟4，為了實現中點電壓U_neut平衡控制，根據逆變器需要輸出電壓U_oαβ所在扇區小區編號，將與過渡小矢量V_st空間位置相差120度的兩個負小矢量作為第一附加小矢量V_sa1和第二附加小矢量V_sa2；其中，與基礎矢量中的大矢量V_l共同合成中矢量V_m的附加小矢量命名為第一附加小矢量V_sa1，與基礎矢量中的中矢量V_m共同合成0.5倍大矢量V_l的附加小矢量命名為第二附加小矢量V_sa2；

步驟5，根據逆變器需要輸出電壓U_oαβ所在扇區小區編號，參照過渡小矢量V_st、第一附加小矢量V_sa1和第二附加小矢量V_sa2對應的三相電流I_abc和中點電壓U_neut偏差，計算3種工況對中點電壓的控制能力e，控制能力e包含e₁、e₂和e₃，其中e₁對應工況1，e₂對應工況2，e₃對應工況3；選擇控制能力e最大者為最優運行工況；

步驟6，根據步驟2選擇的基礎空間矢量，步驟4選擇的附加小矢量，步驟5選擇的最優運行工況，步驟3計算的各基礎矢量作用時間，代入式(3)、式(4)或式(5)計算各矢量最終作用時間，生成開關序列，控制對應電力電子器件通斷，實現逆變器需要的電壓輸出。