[發明專利]基于可變虛擬矢量的點電壓平衡和共模電壓抑制的方法

在審

• 申請號: 202210851745.3
• 申請日: 2022-07-19
• 公開（公告）號: CN115208224A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 梅志敏;代雪會;劉江韜;吳振江;胡毛攀;鄧語
• 申請（專利權）人: 武昌工學院
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/12;H02M1/088;H02M1/32;H02M1/00;H02P27/06
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1.基于可變虛擬矢量的點電壓平衡和共模電壓抑制的方法，包括T型三電平逆變器，T型三電平逆變器每一相均能輸出P,O,N三種狀態，進而三相有27個開關狀態，對應27個基礎空間電壓矢量，根據α、β軸的角度分為6個大扇區(A,B,C,D,E,F)；27個基礎空間矢量根據幅值大小分為大矢量，中矢量，小矢量和零矢量四類；其中大矢量對應電壓幅值為2U_dc/3，中矢量對應電壓幅值為小矢量對應電壓幅值為U_dc/3，零矢量電壓幅值為零；根據以下公式判斷每個矢量作用下的電流：

其中x表示A,B,C三相,1表示開關狀態為P，0表示開關狀態為O，-1表示開關狀態為N；

CMV與所述開關狀態之間的函數關系如下：

式中S_A，S_B，S_C為開關狀態S_A，S_B，S_C∈(-1，0，1)；

VSVPWM調制中小矢量是冗余小矢量虛擬合成的矢量，中矢量是冗余小矢量和中矢量共同虛擬合成的矢量；虛擬小矢量、虛擬中矢量的合成公式如下式，Us1，Us2是虛擬小矢量，UM是虛擬中矢量，其中虛擬中矢量UM是由UONN(ia)，UPON(ib)和UPPO(ic)組成；

其特征在于：

在VSVPWM基礎上，通過選擇CMV不同基礎矢量來重構虛擬小矢量和虛擬中矢量，構成混合可變虛擬矢量；合成虛擬小矢量、虛擬中矢量的基礎矢量只選擇CMV為±Udc/6和零，使CMV相對于VSVPWM的CMV減半；控制中點電壓平衡保證在一個控制周期T_s內，中點電流滿足以下公式：

i_NP＝i_AT_A+i_BT_B+i_CT_C

T_x(x＝A、B、C)為各自電壓矢量作用時間。

2.根據權利要求1所述的基于可變虛擬矢量的點電壓平衡和共模電壓抑制的方法，其特征在于：根據合成矢量需要滿足的條件，混合可變虛擬小矢量U'_S1有如下三種合成方式：①由ONO、POO與OON合成；②由PNO與OON合成；③由ONO與PON合成。

3.根據權利要求2所述的基于可變虛擬矢量的點電壓平衡和共模電壓抑制的方法，其特征在于：基礎矢量U_PNO的CMV為零，流過中性點電流為i_c；基礎矢量U_OON的CMV為-U_dc/6，流過中性點電流為-i_c；因此，滿足在一個周期T_s內流過中性點電流為零，且合成矢量CMV為-U_dc/6，故合成的混合可變虛擬小矢量對中點電壓沒有影響并確保CMV為-U_dc/6；同理，其它合成方式同樣對中點電壓沒有影響且CMV為±U_dc/6；通過分析開關頻率來選擇混合可變虛擬小矢量的合成方式。

4.根據權利要求3所述的基于可變虛擬矢量的點電壓平衡和共模電壓抑制的方法，其特征在于：當虛擬中矢量U'_m作用T_m時間期間，三相負載的電流i_a，i_b，i_c會在不同的時間段分別連接到分壓電容中點O。