[發(fā)明專利]基于三電平變換器的脈沖調(diào)制方法、傳輸控制裝置和計(jì)算設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111580912.7
• 申請(qǐng)日: 2021-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN116345926A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周漢斌;楊建;劉笑;楊騏瑋;楊勇;董密;宋冬然
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M7/217
• 分類號(hào): H02M7/217;H02M1/088
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 朱繪

本申請(qǐng)公開了一種三電平變換器的脈沖調(diào)制方法、裝置和計(jì)算設(shè)備，該方法，包括：將矢量空間進(jìn)行歸一化，生成歸一化扇區(qū)；將目標(biāo)矢量轉(zhuǎn)換為該歸一化扇區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的矢量，記為歸一化矢量；在參考圓上選取與歸一化矢量角度相同的參考矢量，計(jì)算得到合成參考矢量的基本矢量的作用時(shí)間；根據(jù)降壓斬波規(guī)律，獲得合成歸一化矢量時(shí)前述基本矢量及零矢量的作用時(shí)間；進(jìn)行矢量變換運(yùn)算，得到歸一化矢量的最近三個(gè)基本矢量及作用時(shí)間；按照矢量切換序列，將歸一化矢量對(duì)應(yīng)的基本矢量及作用時(shí)間組成為歸一化矢量的開關(guān)時(shí)序圖；根據(jù)所述歸一化矢量和目標(biāo)矢量在坐標(biāo)軸上分量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將歸一化矢量的開關(guān)時(shí)序圖轉(zhuǎn)換為目標(biāo)矢量的開關(guān)時(shí)序圖。實(shí)現(xiàn)減少三電平變換器的反應(yīng)時(shí)間，提高控制開關(guān)器件通斷效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于三電平變換器的脈沖調(diào)制方法、裝置和計(jì)算設(shè)備。

背景技術(shù)

多電平變換器在大功率、高電壓場(chǎng)合中被廣泛應(yīng)用。其中三電平變換器與兩電平變換器相比，三電平變換器輸出的電流諧波與電壓諧波較小、開關(guān)器件耐壓高、輸出波形質(zhì)量好，共模電壓更低。在兩電平變換器控制中，SVPWM空間矢量脈寬調(diào)制調(diào)制算法已經(jīng)趨近成熟。

三電平變換器的空間矢量調(diào)制中，目前主要采用傳統(tǒng)的α-β坐標(biāo)系、g-h坐標(biāo)系、K-L坐標(biāo)系、虛擬坐標(biāo)系的方法對(duì)開關(guān)器件進(jìn)行控制。傳統(tǒng)的控制算法由于計(jì)算量較大，在處理三電平空間矢量調(diào)制時(shí)，無法快速響應(yīng)。

而針對(duì)三電平變換器控制，運(yùn)用現(xiàn)有SVPWM簡化算法，仍有較大的計(jì)算量。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供基于三電平變換器的脈沖調(diào)制方法、計(jì)算設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)，減少三電平變換器控制中空間矢量調(diào)制的耗時(shí)。

一種基于三電平變換器的脈沖調(diào)制方法，包括：

將矢量空間進(jìn)行歸一化，生成歸一化扇區(qū)；

將目標(biāo)矢量轉(zhuǎn)換為該歸一化扇區(qū)內(nèi)對(duì)應(yīng)的矢量，記為歸一化矢量；

在參考圓上選取與歸一化矢量角度相同的參考矢量，計(jì)算得到合成參考矢量的基本矢量的作用時(shí)間；

根據(jù)降壓斬波規(guī)律，獲得合成歸一化矢量時(shí)，參考矢量對(duì)應(yīng)的基本矢量及零矢量的作用時(shí)間。進(jìn)行矢量變換運(yùn)算，得到合成歸一化矢量時(shí)，其最近三個(gè)基本矢量及作用時(shí)間；按照矢量切換序列，將歸一化矢量對(duì)應(yīng)的基本矢量及其作用時(shí)間組成為其開關(guān)狀態(tài)時(shí)序圖。

根據(jù)所述歸一化矢量和目標(biāo)矢量在坐標(biāo)軸上分量的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將歸一化矢量的開關(guān)狀態(tài)時(shí)序圖轉(zhuǎn)換為目標(biāo)矢量的時(shí)序圖。

優(yōu)選地，歸一化扇區(qū)具體為：30°的扇區(qū)，具體實(shí)現(xiàn)為：

從0°開始，以30°為間隔，整個(gè)矢量空間可以分為12個(gè)扇區(qū)。

優(yōu)選地，還包括：

構(gòu)建參考矢量，包括：

將矢量空間的內(nèi)切圓作為參考圓，終點(diǎn)在參考圓上的矢量作為參考矢量。

優(yōu)選地，本方法還包括：

根據(jù)伏秒平衡公式，得到合成所述參考矢量對(duì)應(yīng)基本矢量的作用時(shí)間。

優(yōu)選地，本方法還包括:

通過空間矢量圖中矢量的關(guān)系得到開關(guān)狀態(tài)時(shí)序圖中中間狀態(tài)的時(shí)間,具體為：

結(jié)合降壓斬波器的運(yùn)算規(guī)律，通過對(duì)參考矢量的空間狀態(tài)矢量圖斬波得到合成歸一化矢量時(shí)，參考矢量對(duì)應(yīng)的基本矢量和零矢量的作用時(shí)間；

結(jié)合矢量運(yùn)算，得到合成歸一化矢量時(shí)，其最近三個(gè)基本矢量及其作用時(shí)間。

根據(jù)矢量切換序列，確定歸一化矢量的開關(guān)狀態(tài)時(shí)序圖。

一種基于三電平變換器的脈沖調(diào)制控制裝置，包括：