[發明專利]一種三電平變流器的虛擬空間矢量脈寬調制方法

在審

• 申請號: 201810633007.5
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN108696166A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發明（設計）人: 姜衛東;李來保;王金平;李勁松;翟飛
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙) 34146
• 代理人: 洪玲

1.一種三電平變流器的虛擬空間矢量脈寬調制方法，其特征在于，按如下步驟進行：

步驟S1、采集所述三電平變流器直流側的三相輸出電壓u_A、u_B、u_C，并對所述三相輸出電壓排序，確定出最大電壓u_max＝max(u_A，u_B，u_C)，最小電壓u_min＝min(u_A，u_B，u_C)和中間電壓u_mid＝mid(u_A，u_B，u_C)；

步驟S2、根據所述三電平變流器的占空比調制模型，計算出占空比；

步驟S3、根據計算出的占空比，計算出三相雙調制波；

步驟S4、根據所述計算的三相調制波，每相的雙調制波和同一載波的比較，得到每相的兩組PWM序列，再將每相的兩組PWM序列相加，得到完整的PWM序列。

2.根據權利要求1所述的三電平變流器的虛擬空間矢量脈寬調制方法，其特征在于，所述步驟S1還包括，采集所述三電平變流器直流側的上電容電壓u_C1、下電容電壓u_C2，三相輸出相電流i_A、i_B、i_C。

3.根據權利要求2所述的三電平變流器的虛擬空間矢量脈寬調制方法，其特征在于，所述步驟S2中的計算占空比，具體為：

步驟S2.1、所述三電平變流器的輸出側通過采用星形連接方式，使得所述三電平變流器的輸出三相電壓u_A、u_B、u_C加和為零，若在一個控制周期內，每相輸出電平不受限制，則基于伏秒平衡原理，輸出線電壓關系表示為：

其中，d_x,2、d_x,1、d_x,0分別表示所述三電平變流器的x相2電平、1電平、0電平的占空比，其中，x＝max、mid、min，u_dc表示直流側總電壓，u_dc＝u_C1+u_C2；

步驟S2.2、假設三相電流的幅值和方向在一個控制周期內不變，則中點電壓平衡條件是注入中點的電流總和在一個控制周期內等于零，當負載處于星形連接時：

d_max,1＝d_mid,1＝d_min,1

步驟S2.3、令最大電壓所對應的max相由2電平和1電平組成，中間電壓所對應的mid相由2電平、1電平和0電平組成，最小電壓所對應的min相由1電平和0電平組成，則有：

d_max,0＝d_min,2＝0

從而得到max相、mid相和min相的2電平、1電平、0電平的占空比表達式為：

。

4.根據權利要求3所述的三電平變流器的虛擬空間矢量脈寬調制方法，其特征在于，根據幾何關系得到所述三電平變流器的雙調制波表示為：

式中，u′_k、u″_k表示所述三電平變流器k相的雙調制波，其中，k＝max,mid,min。

5.根據權利要求1所述的三電平變流器的虛擬空間矢量脈寬調制方法，其特征在于，所述三電平變流器的虛擬矢量選擇過程中，由27個開關狀態和19個電壓矢量組成的空間矢量圖中不使用共模電壓較大的空間矢量。