[發明專利]一種實現多相變流器SVPWM控制的通用方法

有效

• 申請號: 201711226129.4
• 申請日: 2017-11-29
• 公開（公告）號: CN108039850B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 梅柏杉;羅娜;晉世博;張翔健
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02P27/08
• 分類號: H02P27/08;H02P23/28
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 葉敏華

1.一種實現多相變流器SVPWM控制的通用方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1：扇區劃分：對多相變流器的有效電壓矢量劃分扇區；

S2：工作矢量選取：對劃分后的扇區選取工作矢量；

S3：扇區判斷：對基波電壓參考矢量所在扇區進行判斷；

S4：虛擬電壓矢量構建：對各次諧波平面構建虛擬電壓矢量；

S5：工作矢量持續時間獲取：根據虛擬電壓矢量獲取工作矢量的持續時間；

S6：上橋臂導通及關斷時刻確定：根據工作矢量的持續時間，按零矢量對稱分布的連續SVPWM方式確定m相變流器某相的上橋臂開關導通時刻及關斷時刻；

S7：變流器控制：根據正弦波控制和諧波注入控制策略，調整各諧波電壓參考矢量變化對變流器進行控制；

所述的步驟S1中，多相變流器的有效電壓矢量的獲取表達式為：

其中，m為變流器的相數，m＝3,5,7,9,……；S_x為變流器第x相的上橋臂開關通斷、下橋臂開關通斷函數；v為各次諧波次數，v＝1,3,5,…,m-2。

2.根據權利要求1所述的一種實現多相變流器SVPWM控制的通用方法，其特征在于，所述的步驟S2的具體內容為：在基波平面各扇區的邊界電壓矢量中優選工作矢量。

3.根據權利要求1所述的一種實現多相變流器SVPWM控制的通用方法，其特征在于，所述的步驟S3中，扇區判斷的具體過程為：根據基波平面參考矢量u_1ref在兩相靜止坐標系α₁-β₁上的投影u_α1和u_β1確定其位于第N(N＝1,2,……,2m)號扇區：

其中，ceil(x)函數為朝正無窮大方向取整；θ₁為基波平面參考矢量u_1ref在α₁-β₁兩相靜止正交坐標系內的相位角，其表達式為：

。

4.根據權利要求3所述的一種實現多相變流器SVPWM控制的通用方法，其特征在于，所述的步驟S4中，對各次諧波平面構建的虛擬電壓矢量的幅值為：

其中，v為各次諧波次數，v＝1,3,5,…,m-2；n為工作矢量的標號，n＝1,2,3,……,m-1，k＝1,2,3,……,(m-1)/2。

5.根據權利要求4所述的一種實現多相變流器SVPWM控制的通用方法，其特征在于，所述的步驟S5中，工作矢量持續時間T_n(n＝1,2,……,m-1)的計算公式為：

其中，當扇區編號N為奇數時，A₁＝N-1，A₂＝N，當N為偶數時，A₁＝N，A₂＝N-1；T_s為采樣周期；u_αv和u_βv分別為第v次諧波參考矢量u_vref在軸α_v-β_v上的投影；k＝1,2,3,……,(m-1)/2。

6.根據權利要求1所述的一種實現多相變流器SVPWM控制的通用方法，其特征在于，所述的步驟S6中，m相變流器第x相的上橋臂開關導通時刻及關斷時刻的表達式為：

其中，為上橋臂開關導通時刻，為上橋臂開關關斷時刻；

當時，

當時，

當時，

式中，N為扇區編號；

引入j(j＝1,3,5,……,m-1)個開通時刻和關斷時刻則

式中，T_s為采樣周期，T_j-1為第j-1個工作矢量的持續時間，T₀和T_m分別為零矢量U₀和U_m的持續時間，且有：

式中，T_n(n＝1,2,……,m-1)為工作矢量的持續時間。

7.根據權利要求1所述的一種實現多相變流器SVPWM控制的通用方法，其特征在于，所述的步驟S7中，根據各諧波電壓參考矢量變化對變流器進行控制的主要內容為：令除基波電壓參考矢量u_1ref外的各次諧波電壓參考矢量u_vref為零，則變流器輸出正弦波形電壓；若各次諧波電壓參考矢量i_vref按所給定規律變化，則變流器為受控諧波注入。