[發(fā)明專利]電壓型九開關逆變器控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811339994.4
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109347356A
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 龐毅;潘雷;王凱;徐東興;張俊茹;張靜梅
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

1.一種電壓型九開關逆變器控制方法，其特征是：該電壓型九開關逆變器包括九個開關，其中：上逆變器包括六個開關、下逆變器包括六個開關、上下逆變器共用中間三個開關，控制方法包括以下步驟：

步驟一、采用開關函數，得到電壓型九開關逆變器輸出電壓與開關函數之間的關系矩陣；根據電壓型九開關逆變器的拓撲結構，得到在abc三相靜止對稱坐標系中，電壓型九開關逆變器交流側電流電壓方程矩陣；

步驟二、對電壓型九開關逆變器交流側電流電壓方程矩陣進行Park變換，得出在dqo旋轉坐標系下的狀態(tài)方程矩陣；

步驟三、將電壓型九開關逆變器的狀態(tài)方程矩陣進行離散化；

步驟四、建立電壓型九開關逆變器的預測模型；

步驟五、根據電壓型九開關逆變器輸出電壓與給定電壓的差值、系統(tǒng)控制增量幅值大小的限制，建立控制方法的優(yōu)化性能指標，得到電壓型九開關逆變器在dqo旋轉坐標系下的控制增量Δu_s；

步驟六、根據電壓型九開關逆變器在dqo旋轉坐標系下的控制增量Δu_s，通過Park反變換得到在abc三相靜止對稱坐標系下的控制增量Δu_s，進而得到用于控制電壓型九開關逆變器每個開關通斷的控制信號。

2.根據權利要求1所述的電壓型九開關逆變器控制方法，其特征是：步驟一所述采用開關函數，得到電壓型九開關逆變器輸出電壓與開關函數之間的關系矩陣，是將電壓型九開關逆變器九個開關的每個開關的狀態(tài)定義如式(1)：

式(1)中X＝A,B,C表示電壓型九開關逆變器的三相橋臂；I＝H,M,L表示單相橋臂的上中下三個開關，

由電壓型九開關逆變器的開關約束條件s_XM＝s_XH⊕s_XL可知每相橋臂的開關狀態(tài)f可表示為式(2)：

式(2)中A,B,C表示電壓型九開關逆變器的三相橋臂；H,M,L表示單相橋臂的上中下三個開關管，k＝1,2,3表示每相橋臂有3種狀態(tài)，

由式(1)和(2)可以得到點A₁,B₁,C₁到直流電源負極O之間的電壓與每相橋臂的開關狀態(tài)之間的關系為：

式(3)中，u_X1(X＝A,B,C)表示點X1(X＝A,B,C)到直流電源負極O之間的電壓，U_dc表示直流側電壓，

同理，可以得到點A₂,B₂,C₂到直流電源負極O之間的電壓與每相橋臂的開關狀態(tài)之間的關系為：

式(4)中，u_X2(X＝A,B,C)表示點X2(X＝A,B,C)到直流電源負極O之間的電壓，U_dc表示直流側電壓，

定義開關函數F：

式(5)中A,B,C表示電壓型九開關逆變器的三相橋臂；X₁(X＝A,B,C)表示上交流側，X₂(X＝A,B,C)表示下交流側，k＝1,2,3表示每相橋臂有3種狀態(tài)，sgn()表示符號函數，

綜合式(3)(4)(5)得到電壓型九開關逆變器輸出電壓與開關函數之間的關系式的矩陣形式：