一种基于多段小矢量的三电平SVPWM控制的中点电位平衡方法技术

技术编号：43843843 阅读：5 留言：0更新日期：2024-12-31 18:38

本发明专利技术公开了一种基于多段小矢量的三电平SVPWM控制的中点电位平衡方法，中点电位平衡方法包括：S1，依据内部获取的目标电压值，在60°坐标系内，判断出其当前所处的扇区；S2，使用已有的通用的方法技术，计算出该扇区基本矢量的作用时间T1、T2、T3；S3，若当前扇区属于使用多段式矢量序列的特殊扇区，则依据中点电位调节系数运行规则，获取当前的调节系数K1和K2，再依据该系数计算出空间矢量的切换时间Ta1、Ta2、Tb1、Tb2、Tc1、Tc2，若为普通扇区，则直接使用已有的通用的技术方法，计算出普通扇区内，对应的空间矢量的切换时间Ta1、Ta2、Tb1、Tb2、Tc1、Tc2，在成对的小矢量使用时增加了中点电位调节系数K1和K2，增强了控制方法对中点电位的调节能力。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及中点电位平衡，具体为一种基于多段小矢量的三电平svpwm控制的中点电位平衡方法。

技术介绍

1、随着电力电子技术的发展，逆变器在各个领域的应用越来越广泛。三电平npc逆变器作为一种先进的逆变器结构，具有输出波形质量高、开关器件承受电压低、冗余设计等优点，因此在不间断电源、直流输电、电力机车等领域得到广泛的应用。

2、三电平逆变器的输出性能主要取决于调制算法，svpwm技术以其易于数字实现，电压利用率高等特点，在三电平逆变器中得到广泛应用，传统的七段式svpwm算法，构建矢量序列时小矢量均无法对称使用，会引入中点电位波动问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于多段小矢量的三电平svpwm控制的中点电位平衡方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于多段小矢量的三电平svpwm控制的中点电位平衡方法，中点电位平衡方法包括：

5、s1，依据内部获取的目标电压值，在60°坐标系内，判断出其当前所处的扇区；

6、s2，使用已有的通用的方法技术，计算出该扇区基本矢量的作用时间t1、t2、t3；

7、s3，若当前扇区属于使用多段式矢量序列的特殊扇区，则依据中点电位调节系数运行规则，获取当前的调节系数k1和k2，再依据该系数计算出空间矢量的切换时间ta1、ta2、tb1、tb

8、s4，根据s3中所述的调节系数k1和k2，需要依据实时控制过程中，检测到的中点电位的偏差以及中点位置的中点电流的方向，来进行实时的调整，k1的取值范围为0～2之间(不包括边界)，k2的取值范围为0～1之间(不包括边界)；

9、s5，进行空间矢量切换时间计算，定义a、b、c相空间矢量切换的时间点分别为ta1、ta2、tb1、tb2、tc1、tc2，其中ta1为a相上桥臂igbt外管的切换时间点，ta2为a相上桥臂igbt内管的切换时间，tb1为b相上桥臂igbt外管的切换时间点，tb2为b相上桥臂igbt内管的切换时间，tc1为c相上桥臂igbt外管的切换时间点，tc2为c相上桥臂igbt内管的切换时间。定义ts为pwm开关周期时间。

10、作为一种优选方案，所述s4采用如下规则：

11、规则1：当ud大于正调节启动阈值(正数)，若io>0，则k1和k2分别在各自当前值的基础上加调节步长，若io<0，则k1和k2分别在各自当前值的基础上减调节步长，若io＝0，则k1和k2保持不变；

12、规则2：当ud小于负调节阈值(负数)，若io>0,则k1和k2分别在各自当前值的基础上减调节步长，若io<0，则k1和k2分别在各自当前值的基础上加调节步长，若io＝0，则k1和k2保持不变。

13、作为一种优选方案，所述s4中，设定ud为实际采样的母线中点电压与实际母线总电压一半的差值，设定io为当前时刻中点位置的电流值，以电流从中点位置流程的方向为正。

14、作为一种优选方案，所述s5中，各扇区内对应的中点电位平衡计算公式如下：

15、扇区i-①中：

16、ta1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2；

17、ta2＝0；

18、tb1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2+(2-k1)/4＝t1/2+(k2*t2)/4+t3/2；

19、tb2＝(k1*t1)/4；

20、tc1＝ts/2；

21、tc2＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4；

22、扇区i-③中：

23、ta1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4；

24、ta2＝0；

25、tb1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2+(2-k1)/4＝t1/2+(k2*t2)/4+t3/2；

26、tb2＝(k1*t1)/4；

27、tc1＝ts/2；

28、tc2＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2；

29、扇区ii-①中：

30、ta1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2+(2-k1)/4＝t1/2+(k2*t2)/4+t3/2；

31、ta2＝(k1*t1)/4；

32、tb1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2；

33、tb2＝0；

34、tc1＝ts/2；

35、tc2＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4；

36、扇区ii-③中：

37、ta1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2+(2-k1)/4＝t1/2+(k2*t2)/4+t3/2；

38、ta2＝(k1*t1)/4；

39、tb1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4；

40、tb2＝0；

41、tc1＝ts/2；

42、tc2＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2；

43、扇区iii-①中：

44、ta1＝ts/2；

45、ta2＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4；

46、tb1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2；

47、tb2＝0；

48、tc1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2+(2-k1)/4＝t1/2+(k2*t2)/4+t3/2；tc2＝(k1*t1)/4；

49、扇区iii-③中：

50、ta1＝ts/2；

51、ta2＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2；

52、tb1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4；

53、tb2＝0；

54、tc1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2+(2-k1)/4＝t1/2+(k2*t2)/4+t3/2；tc2＝(k1*t1)/4；

55、扇区iv-①中：

56、ta1＝ts/2；

57、ta2＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4；

58、tb1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2+(2-k1)/4＝t1/2+(k2*t2)/4+t3/2；tb2＝(k1*t1)/4；

59、tc1＝(k1*t1)/4+(k2*t2)/4+t3/2；

60、tc2＝0；

61、扇区iv-③本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于多段小矢量的三电平SVPWM控制的中点电位平衡方法，其特征在于，中点电位平衡方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于多段小矢量的三电平SVPWM控制的中点电位平衡方法，其特征在于，所述S4采用如下规则：

3.根据权利要求1所述的一种基于多段小矢量的三电平SVPWM控制的中点电位平衡方法，其特征在于，所述S4中，设定Ud为实际采样的母线中点电压与实际母线总电压一半的差值，设定io为当前时刻中点位置的电流值，以电流从中点位置流程的方向为正。

4.根据权利要求1所述的一种基于多段小矢量的三电平SVPWM控制的中点电位平衡方法，其特征在于，所述S5中，各扇区内对应的中点电位平衡计算公式如下：

【技术特征摘要】

1.一种基于多段小矢量的三电平svpwm控制的中点电位平衡方法，其特征在于，中点电位平衡方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于多段小矢量的三电平svpwm控制的中点电位平衡方法，其特征在于，所述s4采用如下规则：

3.根据权利要求1所述的一种基于多段小矢量的三电平svpwm控制的中点电位平衡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴鹏，郁伉，曹云松，陈志，
申请(专利权)人：合肥华致能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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