[發(fā)明專利]基于Levenberg-Marquardt方法的特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010773100.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN114070276A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹佳;胡家喜;何亞屏;成正林;陳藝峰;唐建宇;徐萬(wàn)良;陶洪亮;劉永麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株洲變流技術(shù)國(guó)家工程研究中心有限公司
• 主分類號(hào): H03K7/08
• 分類號(hào): H03K7/08
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 曾志鵬

本說(shuō)明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種基于Levenberg?Marquardt方法的特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法及裝置，將變流器特定次諧波抑制脈寬調(diào)制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為求解將各次諧波通過(guò)開關(guān)角度表示而組成的超越方程組問(wèn)題，從而不需要生成載波并且不需要與調(diào)制波比較，簡(jiǎn)化了控制流程。同時(shí)，利用Levenberg?Marquardt方法能夠克服現(xiàn)有算法可能存在的無(wú)解情況，保證了脈寬調(diào)制問(wèn)題能夠穩(wěn)定得到開關(guān)角調(diào)整方向。

技術(shù)領(lǐng)域

本說(shuō)明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例涉及電力電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于Levenberg-Marquardt方法的特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的進(jìn)步以及交叉學(xué)科的跨界融合，變流器諧波抑制問(wèn)題從傳統(tǒng)的改進(jìn)變流器拓?fù)洹⒓友b電能質(zhì)量補(bǔ)償器等解決方式逐步向改善變流器諧波抑制算法發(fā)展轉(zhuǎn)變。

變流器諧波抑制傳統(tǒng)常用的載波比較調(diào)制法，如SPWM(Sinusoidal Pulse widthmodulation，正弦脈寬調(diào)制)算法，需要生成載波并且將載波與調(diào)制波比較，變流器實(shí)時(shí)控制難度較高，可靠性較低。

相比載波比較調(diào)制法而言，特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法具有開關(guān)頻率低、開關(guān)損耗小、輸出波形質(zhì)量好、逆變效率高、輸出濾波器尺寸小等優(yōu)點(diǎn)。但是，特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法中由開關(guān)角組成的非線性方程組的求解問(wèn)題仍然是制約特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法技術(shù)的瓶頸，現(xiàn)有的方法會(huì)出現(xiàn)無(wú)解的情況，因此不能解決實(shí)際工程問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本說(shuō)明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的目的在于提出一種基于 Levenberg-Marquardt方法的特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法及裝置，以解決現(xiàn)有的脈寬調(diào)制方法及裝置會(huì)出現(xiàn)無(wú)解的情況，因此不能解決實(shí)際工程問(wèn)題。

基于上述目的，本說(shuō)明書一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供了一種基于Levenberg-Marquardt方法的特定次諧波抑制脈寬調(diào)制方法，包括：

獲取三電平變流器的輸出相電壓；

將所述輸出相電壓的各次諧波通過(guò)開關(guān)角表示，得到關(guān)于開關(guān)角的超越方程組；

利用Levenberg-Marquardt方法求解所述關(guān)于開關(guān)角的超越方程組，得到開關(guān)角集合；

根據(jù)所述開關(guān)角集合調(diào)制所述脈寬。

可選的，在所述獲取三電平變流器的輸出相電壓之前，還包括：

對(duì)三電平變流器的輸出相電壓進(jìn)行濾波處理，以濾除高次諧波。

可選的，所述將所述輸出相電壓的各次諧波通過(guò)開關(guān)角表示，得到關(guān)于開關(guān)角的超越方程組包括：

對(duì)所述輸出相電壓進(jìn)行傅里葉變換：

其中，V_n(t)表示輸出相電壓；

t表示時(shí)間變量；

ω表示基波角頻率；

n表示諧波次數(shù)；

a₀表示常數(shù)項(xiàng)；

a_n表示正弦項(xiàng)系數(shù)，a_n＝0；

b_n表示余弦項(xiàng)系數(shù)，

V_dc表示輸出相直流電壓；

α_k表示第k個(gè)開關(guān)角，k＝1,2,3,…N；

令基波幅值b₁滿足預(yù)設(shè)調(diào)制比M，即：