[發明專利]一種基于調制波區間劃分的中點電壓控制裝置

有效

• 申請號: 201711023190.9
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107834883B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 呂建國;王紀東;馬丙輝;胡文斌;季振東
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

1.一種基于調制波區間劃分的中點電壓控制裝置，其特征在于，包括三電平逆變器、數字處理控制模塊和驅動電路，其中：

數字處理控制模塊包括采樣單元、閉環控制單元、正弦脈寬調制單元、調制波區間劃分單元和零序分量計算單元；

采樣單元分別采集三電平逆變器直流側上、下電容電壓信號、三電平逆變器交流側的三相電壓信號、三電平逆變器交流側的三相電流信號，發送至調制波區間劃分單元、零序分量計算單元和閉環控制單元；

調制波區間劃分單元和零序分量計算單元根據采樣得到的交流側電流信號及調制波信號，計算得出抑制中點電壓波動所需的零序分量，將零序分量與閉環控制單元得到的調制波信號相加，發送至正弦脈寬調制單元，正弦脈寬調制單元的輸出端經過驅動電路，接入三電平逆變器中每相橋臂的各個開關管；具體如下：

采樣交流側三相電壓e_a、e_b、e_c，交流側三相電流i_a、i_b、i_c，直流側上電容電壓U_C1，直流側下電容電壓U_C2；

利用對稱分量法，對交流側三相電壓e_a、e_b、e_c、交流側三相電流i_a、i_b、i_c進行正負序分解；

以消除有功功率波動為目標，計算電流給定，并通過閉環控制單元得到三相調制波u_a、u_b、u_c；

計算加入零序分量后a、b、c三相調制波的過零點偏移角度

利用所求得的三相調制波的過零點偏移角度，將一個工頻周期劃分為六個調制波區間，分別為：

區間Ⅰ：

區間Ⅱ：

區間Ⅲ：

區間Ⅳ：

區間Ⅴ：

區間Ⅵ：

其中，為加入零序分量之前的調制波的過零點；

利用劃分的六個調制波區間，在各個區間分別計算零序分量u₀；

對直流側上、下電容的瞬時電壓進行比較：

當U_C1U_C2時：

u′₀＝-|u₀|

當U_C1U_C2時：

u′₀＝|u₀|

其中，u′₀為最終與三相調制波相加的零序分量；

三相調制信號經正弦脈寬調制單元生成脈寬調制信號，驅動電路控制三電平逆變器開關管的工作。

2.根據權利要求1所述的基于調制波區間劃分的中點電壓控制裝置，其特征在于，所述數字處理控制模塊為TMS320F28335和EPM1270T芯片。