[發明專利]一種三電平NPC變流器中點電位平衡控制方法

有效

• 申請號: 201811265428.3
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109347358B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 葛瓊璇;高瞻;趙魯
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02M7/72
• 分類號: H02M7/72;H02M7/487
• 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

1.一種三電平NPC變流器中點電位平衡控制方法，其特征在于，所述控制方法在三電平NPC變流器中點電位振蕩超過限定值時，以保持每個采樣周期內中點電位振蕩為零為計算目標，得出不同扇區和區域內對應的中點電位平衡公式；判斷當前指令電壓所在扇區和區域位置，然后檢測三相電流值和空間矢量角，將所述的三相電流值和空間矢量角代入當前扇區和區域對應中點電位平衡公式，計算得出冗余小矢量作用時間因子，利用冗余小矢量作用時間因子控制兩個冗余小矢量的作用時間，實現對中點電位的動態平衡調節；

所述控制方法在中點電位振蕩超過限定值時，通過將當前三相電流值和空間矢量角代入當前扇區和區域對應中點電位平衡公式進行計算，得出各扇區區域內冗余小矢量作用時間因子k；由中點電位平衡公式計算得到的k取值范圍應限定在0到1，即：

當三電平NPC變流器中點電位振蕩值在限定范圍內時，兩個冗余小矢量作用時間相同，有k＝0.5，k為冗余小矢量作用時間因子；

所述控制方法利用冗余小矢量作用時間因子k控制兩個冗余小矢量的作用時間，實現對中點電位的動態平衡調節；設Tx為兩個冗余小矢量總作用時間，不同扇區區域內利用k控制冗余小矢量作用時間的方法如下：

1)對于冗余小矢量POO/ONN，POO作用時間為(1-k)*Tx，ONN作用時間為k*Tx；

2)對于冗余小矢量PPO/OON，OON作用時間為(1-k)*Tx，PPO作用時間為k*Tx；

3)對于冗余小矢量OPO/NON，OPO作用時間為(1-k)*Tx，NON作用時間為k*Tx；

4)對于冗余小矢量OPP/NOO，NOO作用時間為(1-k)*Tx，OPP作用時間為k*Tx；

5)對于冗余小矢量OOP/NNO，OOP作用時間為(1-k)*Tx，NNO作用時間為k*Tx；

6)對于冗余小矢量POP/ONO，ONO作用時間為(1-k)*Tx，POP作用時間為k*Tx；

上述方法中，Tx代表兩個冗余小矢量總作用時間，P對應三電平NPC變流器某相上橋臂兩個開關器件P1、P2導通輸出的電平狀態，O對應三電平NPC變流器某相上橋臂的開關器件P2和下橋臂的開關器件P3導通輸出的電平狀態，N對應三電平NPC變流器某相下橋臂兩個開關器件P3、P4導通輸出的電平狀態。

2.根據權利要求1所述的三電平NPC變流器中點電位平衡控制方法，其特征在于，所述控制方法判斷各扇區位置編號的方法如下：

1)當0≤θ＜π/3，當前扇區編號為扇區0；

2)當π/3≤θ＜2π/3，當前扇區編號為扇區1；

3)當2π/3≤θ＜π，當前扇區編號為扇區2；

4)當π≤θ＜4π/3，當前扇區編號為扇區3；

5)當4π/3≤θ＜5π/3，當前扇區編號為扇區4；

6)當5π/3≤θ＜2π，當前扇區編號為扇區5；

上述判斷方式中，θ為當前空間矢量角。