本发明专利技术是一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略，用于控制T型三电平并网逆变器和离网逆变器，其特点是，提供一种T型三电平逆变器实时SPWM算法，不需要FPGA或者CPLD配合，控制逆变器所需要的12路脉冲由DSP运算产生，输出的PWM信号频率大于或等于20kHz，算法全部通过计算或者调用函数实时实现，没有查表过程，计算误差小，控制精度高。原理简单，实现周期短，非常适合仿真及容易DSP编程实现。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力电子逆变器控制领域，具体是涉及一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略，用于控制三相T型三电平并网逆变器和离网逆变器。
技术介绍
三相T型三电平变流器脉冲宽度调制(PulseWidthModulation,PWM)策略直接决定变流器输出电压的波形质量、开关损耗和电能转换效率。三电平变流器的PWM策略主要有基于载波的正弦脉冲宽度调制(Sinusoidal PWM，SPWM)策略和基于空间矢量的空间矢量脉冲宽度调制(SpaceVectorPWM，SVPWM)策略。T型三电平变流器SVPWM策略电压利用率高、矢量选择灵活，但该策略算法复杂、计算量大，无法在短时间内完成变流器的控制算法设计。相对于SVPWM策略，基于载波的三电平SPWM策略具有算法简单、易于实现的优点，适用于多种三电平拓扑，且可扩展应用于更多电平的变流器拓扑。双载波同相型SPWM策略是常用的三电平载波SPWM策略，但其调制波含有负数部分，不能直接赋值给DSP的比较寄存器，因此需要用DSP+FPGA(或CPLD)方案实现，DSP执行控制算法，FPGA生成PWM信号。双载波同相型SPWM策略需要同时完成DSP和FPGA程序设计，开发周期较长，成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足，提供一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略，此策略不需要FPGA或者CPLD配合，用单DSP方案既能产生驱动三相T型三电平逆变器的12路PWM脉冲，原理简单，实现周期短，非常适合仿真及DSP编程实现。本专利技术的目的是由下述技术方案来实现的：一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略，其特征是，它包括以下内容：设原始调制波的数学表达式为公式(1)，unom＝Unom sin(ωt) (1)式中，Unom和ω分别是调制波的幅值和角频率；调制波ur1的数学表达式与unom相同，如公式(2)，ur1＝Unom sin(ωt) (2)调制波ur2的数学表达式如公式(3)，ur2＝Unom sin(ωt)+Utr (3)式中，Utr为载波的幅值；调制波ur1大于0的部分与载波uc1比较，生成PWM信号Vg1和Vg4，调制波ur2大于0的部分与载波uc1比较，生成PWM信号Vg2和Vg3，PWM信号与调制波和载波的关系如下：Vg1和Vg4控制逆变器交流侧电压正半周，Vg2和Vg3控制逆变器交流侧电压负半周；三相T型三电平逆变器a、b、c三相调制波数学表达式如公式(6)，ura1=M×Utr×cos(ωt)ura2=M×Utr×cos(ωt)+Utrurb1=M×Utr×cos(ωt-2π/3)urb2=M×Utr×cos(ωt-2π/3)+Utrurc1=M×Utr×cos(ωt+2π/3)urc2=M×Utr×cos(ωt+2π/3)+Utr---(8)]]>式中，M为调制度，ura1、urb1、urc1和ura2、urb2、urc2分别为a、b、c三相的原始调制波和重新计算的调制波；a相调制波ura1、ura2大于0的部分与载波uc1比较，得到4路PWM信号Vga1、Vga4、Vga3、Vga2，PWM信号Vga1、Vga4、Vga3、Vga2驱动a相桥臂的IGBT器件TA1、TA4、TA3、TA2；b相调制波urb1、urb2大于0的部分与载波uc1比较，得到4路PWM信号Vgb1、Vgb4、Vgb3、Vgb2，PWM信号Vgb1、Vgb4、Vgb3、Vgb2驱动b相桥臂的IGBT器件TB1、TB4、TB3、TB2；c相调制波urc1、urc2大于0的部分与载波uc1比较，得到4路PWM信号Vgc1、Vgc4、Vgc3、Vgc2，PWM信号Vgc1、Vgc4、Vgc3、Vgc2驱动c相桥臂的IGBT器件TC1、TC4、TC3、TC2。本专利技术的一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略不需要FPGA或者CPLD配合，控制逆变器所需要的12路脉冲由DSP运算产生，输出的PWM信号频率大于或等于20kHz，算法全部通过计算或者调用函数实时实现，没有查表过程，计算误差小，控制精度高。原理简单，实现周期短，非常适合仿真及容易DSP编程实现。附图说明图1是本专利技术的一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略原理图；图2是本专利技术的一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略控制框图；图3是依据本专利技术的控制策略控制逆变器输出相电压UAO的波形示意图；图4是依据本专利技术的控制策略控制逆变器输出线电压UAB的波形示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略进行详细说明。参照图1和图2，本专利技术的一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略，包括以下内容：1)设原始调制波的数学表达式为公式(1)，unom＝Unom sin(ωt) (1)式中，Unom和ω分别是调制波的幅值和角频率。2)调制波ur1的数学表达式与unom相同，如公式(2)。ur1＝Unom sin(ωt) (2)3)调制波ur2的数学表达式如公式(3)。ur2＝Unom sin(ωt)+Utr (3)式中，Utr为载波的幅值。4)调制波ur1大于0的部分与载波uc1比较，生成PWM信号Vg1和Vg4。5)调制波ur2大于0的部分与载波uc1比较，生成PWM信号Vg2和Vg3。6)PWM信号与调制波和载波的关系如下：7)Vg1和Vg4控制逆变器交流侧电压正半周。8)Vg2和Vg3控制逆变器交流侧电压负半周。9)三相T型三电平逆变器a、b、c三相调制波数学表达式如公式(6)。ura1=M×Utr×cos(ωt)ura2=M×Utr×cos(ωt)+Utrurb1=M×Utr×cos(ωt-2π/3)urb2=M×Utr×cos(ωt-2π/3)+Utrurc1=M×Utr×cos(ωt+2π/3)urc2=M×Utr×cos(ωt+2π/3)+Utr---(8)]]>式中，M为调制度，ura1、urb1、urc1和ura2、urb2、urc2分别为a、b、c三相的原始调制波和重新计算的调制波。10)a相调制波ura1、ura2大于0的部分与载波uc1比较，得到4路PWM信号Vga1、Vga4、Vga3、Vga2。11)PWM信号Vga1、Vga4、Vga3、Vga2驱动a相桥臂的IGBT器件TA1、TA4、TA3、TA2。12)b相调制波urb1、urb2大于0的部分与载波uc1比较，得到4路PWM信号Vgb1、Vgb4、Vgb3、Vgb2。13)PWM信号Vgb1、Vgb4、Vgb3、Vgb2驱动b相桥臂的IGBT器件TB1、TB4、TB本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略，其特征是，它包括以下内容：设原始调制波的数学表达式为公式(1)，unom＝Unomsin(ωt) (1)式中，Unom和ω分别是调制波的幅值和角频率；调制波ur1的数学表达式与unom相同，如公式(2)，ur1＝Unomsin(ωt) (2)调制波ur2的数学表达式如公式(3)，ur2＝Unomsin(ωt)+Utr (3)式中，Utr为载波的幅值；调制波ur1大于0的部分与载波uc1比较，生成PWM信号Vg1和Vg4，调制波ur2大于0的部分与载波uc1比较，生成PWM信号Vg2和Vg3，PWM信号与调制波和载波的关系如下：Vg1和Vg4控制逆变器交流侧电压正半周，Vg2和Vg3控制逆变器交流侧电压负半周；三相T型三电平逆变器a、b、c三相调制波数学表达式如公式(6)，ura1=M×Utr×cos(ωt)ura2=M×Utr×cos(ωt)+Utrurb1=M×Utr×cos(ωt-2π/3)urb2=M×Utr×cos(ωt-2π/3)+Utrurc1=M×Utr×cos(ωt+2π/3)urc2=M×Utr×cos(ωt+2π/3)+Utr---(8)]]>式中，M为调制度，ura1、urb1、urc1和ura2、urb2、urc2分别为a、b、c三相的原始调制波和重新计算的调制波；a相调制波ura1、ura2大于0的部分与载波uc1比较，得到4路PWM信号Vga1、Vga4、Vga3、Vga2，PWM信号Vga1、Vga4、Vga3、Vga2驱动a相桥臂的IGBT器件TA1、TA4、TA3、TA2；b相调制波urb1、urb2大于0的部分与载波uc1比较，得到4路PWM信号Vgb1、Vgb4、Vgb3、Vgb2，PWM信号Vgb1、Vgb4、Vgb3、Vgb2驱动b相桥臂的IGBT器件TB1、TB4、TB3、TB2；c相调制波urc1、urc2大于0的部分与载波uc1比较，得到4路PWM信号Vgc1、Vgc4、Vgc3、Vgc2，PWM信号Vgc1、Vgc4、Vgc3、Vgc2驱动c相桥臂的IGBT器件TC1、TC4、TC3、TC2。...
【技术特征摘要】
1.一种三相T型三电平逆变器正弦脉冲宽度调制策略，其特征是，它包括以下内容：设原始调制波的数学表达式为公式(1)，unom＝Unomsin(ωt) (1)式中，Unom和ω分别是调制波的幅值和角频率；调制波ur1的数学表达式与unom相同，如公式(2)，ur1＝Unomsin(ωt) (2)调制波ur2的数学表达式如公式(3)，ur2＝Unomsin(ωt)+Utr (3)式中，Utr为载波的幅值；调制波ur1大于0的部分与载波uc1比较，生成PWM信号Vg1和Vg4，调制波ur2大于0的部分与载波uc1比较，生成PWM信号Vg2和Vg3，PWM信号与调制波和载波的关系如下：Vg1和Vg4控制逆变器交流侧电压正半周，Vg2和Vg3控制逆变器交流侧电压负半周；三相T型三电平逆变器a、b、c三相调制波数学表达式如公式(6)，ura1=M×Utr×cos(ωt)ura2=M×Utr×cos(ωt)+Utrurb1=M×Utr×cos(ωt-2π/3)urb2=M×Utr×cos(&ome...
【专利技术属性】
技术研发人员：段双明，严干贵，张津豪，靳利光，任俊，吴薇，李泳霖，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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