[發明專利]一種三電平變流器不連續脈寬調制方法

有效

• 申請號: 201811532066.X
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109600065B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 王金平;桂在毅;張慶巖;黃新梅
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M1/12
• 代理公司: 34146 合肥中谷知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 洪玲

1.一種三電平變流器不連續脈寬調制方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1、采集所述三電平變流器直流側上的上電容電壓u_C1、下電容電壓u_C2，三相輸出相電壓u_a、u_b、u_c，三相輸出電流i_a、i_b、i_c，根據采集的所述三相輸出電流預測下一個開關周期的相電流i′_a、i′_b和i′_c，對所述三相輸出相電壓和預測的相電流進行排序；

步驟S2、通過棄用具有高共模電壓的基本電壓矢量實現減小共模電壓，并得到降低共模電壓的空間矢量；

步驟S3、根據大小排序后的三相輸出相電壓和降低共模電壓的空間矢量，提出不連續脈寬調制下的鉗位模式的約束條件，開關序列，占空比和中點電流模型；

步驟S4、根據所述下一個開關周期的相電流估計出中點電流并根據中點電壓控制規則確定鉗位模式以控制中點電壓；

步驟S5、根據已確定鉗位模式下的占空比，計算調制波并與該模式下確定的載波類型比較以生成特定的PWM開關序列；

所述對所述相電壓和所述相電流進行排序具體為：

最大電壓u_max＝max(u_a,u_b,u_c)，中間電壓u_mid＝mid(u_a,u_b,u_c)和最小電壓u_min＝min(u_a,u_b,u_c)；最大電流i′_max＝max(i′_a,i′_b,i′_c)，中間電流i′_mid＝mid(i′_a,i′_b,i′_c)和最小電流i′_min＝min(i′_a,i′_b,i′_c)；

所述步驟S1中所述預測下一個開關周期的相電流的方法具體為：

S1.1、利用Clarke變換將ABC三相靜止坐標系下的電流矢量變換為靜止參考坐標系αβ下的矢量，即：

[i_α,i_β,i₀]^T＝C_3S/2S[i_a,i_b,i_c]^T (1)

S1.2、利用旋轉變換來預測下一個開關周期在靜止參考坐標系αβ下的電流矢量，即：

S1.3、利用反Clarke變換來獲得下一個開關周期在ABC三相靜止坐標系下的電流矢量，即：

[i′_a,i′_b,i′_c]^T＝C_2S/3S[i′_α,i′_β,i′₀]^T (3)

其中，變換矩陣C_2S/3S＝C_3S/2S^-1，

其中，ω是角速度，T_S是采樣時間，為從兩相旋轉坐標系變換到兩相靜止坐標系下的變換矩陣。

2.根據權利要求1所述的三電平變流器不連續脈寬調制方法，其特征在于，所述通過棄用具有高共模電壓的基本電壓矢量實現減小共模電壓，并得到降低共模電壓的空間矢量，包括共模電壓降低到u_dc/6，其中，u_dc為變流器直流側電壓，并有：u_dc＝u_C1+u_C2。