[發明專利]一種NPC兩電平逆變器隨機AZSPWM1方法

在審

• 申請號: 202011152619.6
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112271944A
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發明（設計）人: 張曉;高捷;李昌易;宋明軒;張輝
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

1.一種NPC兩電平逆變器隨機AZSPWM1方法，其特征在于：該方法包括以下步驟：

(1)利用傳統AZSPWM1方法得出參考矢量所處扇區、合成參考矢量所用有源矢量及其對應時間T0、T1、T2和7段式開關序列；

(2)確定步驟1中所述7段式開關序列中每一段持續時間為T0/4、T1/2、T2/2、T0/2、T2/2、T1/2、T0/4；

(3)產生在0-1內隨機變化的三個不同參數P0、P1和P2，以及其變形參數(1-P0)、(1-P1)、(1-P2)；

式中，rand(1)函數是產生隨機數的一個隨機函數，rand(1)表示產生在0-1范圍內一個隨機任意實數；這樣，在兩電平逆變器的每一個開關周期內，就會產生在0-1內隨機的P0、P1和P2值；

(4)利用上述0-1內隨機變化的參數及其變形乘以原7段式開關序列中按中心對稱的6段持續時間得到新的7段式開關時間為T0P0/2、T1P1、T2P2、T0/2、T2(1-P2)、T1(1-P1)、T0(1-P0)/2從而實現逆變器開關脈沖位置隨機化，實現隨機AZSPWM1。

2.根據權利要求1所述NPC兩電平逆變器隨機AZSPWM1方法，其特征在于：步驟(1)中所述參考矢量所處扇區數N的得出是：首先，將平面分成六個扇區，每個扇區角度為π/3；接著利用clack變換，即將三相電壓U_a、U_b和U_c變換成U_α、U_β，再利用空間矢量定義式得出參考矢量的幅角θ，θ為參考矢量與α軸的夾角，θ的大小為最后由θ的大小可知參考矢量所處扇區數N：

0＜θ≤π/3 參考矢量所處扇區一

π/3＜θ≤2π/3 參考矢量所處扇區二

2π/3＜θ≤π 參考矢量所處扇區三

π＜θ≤4π/3 參考矢量所處扇區四

4π/3＜θ≤5π/3 參考矢量所處扇區五

5π/3＜θ≤2π 參考矢量所處扇區六。

3.根據權利要求1所述的NPC兩電平逆變器隨機AZSPWM1方法，其特征在于：所述步驟(1)利用傳統的AZSPWM1的有源矢量選擇方法和開關序列來選擇隨機AZSPWM1法合成參考矢量所用有源矢量和開關序列，如下：

其中開關狀態P指的是兩電平逆變器中某一個橋臂上管導通，從而逆變器輸出電壓為+Udc/2,開關狀態O指的是兩電平逆變器中某一個橋臂下管導通，從而逆變器輸出電壓為0。

4.根據權利要求1所述的NPC兩電平逆變器隨機AZSPWM1方法，其特征在于：所述步驟(1)利用“伏秒平衡”和傳統AZSPWM1有源電壓矢量選擇原則求出合成參考矢量所用有源矢量的時間T0、T1和T2的表達式為

其中，Ts為一個采樣周期，T1、T2和T0分別為矢量的作用時間，θ＝θ'-(N-1)π/3，θ'為參考矢量與α軸夾角，N為參考矢量所處扇區數。

5.根據權利要求1所述的NPC兩電平逆變器隨機AZSPWM1方法，其特征在于：所述步驟(4)是利用步驟(3)中0-1內隨機變化的參數及其變形乘以步驟(2)中原7段式開關序列中按中心對稱的6段持續時間得到新的7段式開關時間分別為T0P0/2、T1P1、T2P2、T0/2、T2(1-P2)、T1(1-P1)、T0(1-P0)/2，從而實現逆變器開關脈沖位置隨機化，實現隨機AZSPWM1。