一种基于调制波区间划分的中点电压控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于调制波区间划分的中点电压控制方法。装置包括三电平逆变器、数字处理控制模块和驱动电路，其中数字处理控制模块包括采样单元、闭环控制单元、正弦脉宽调制单元、调制波区间划分单元和零序分量计算单元。方法为：计算三相调制信号加入零序分量后过零点的偏移角度；划分调制波区间，并计算出抑制中点电压波动所需的零序分量；通过比较直流侧上下电容的瞬时电压，判断零序分量的符号；将零序分量与三相调信号相加，并经过正弦脉宽调制单元处理，得到脉宽调制控制信号，进而驱动电路控制三电平逆变器开关管工作。本发明专利技术硬件成本低、控制准确、适用范围广，可以有效抑制中点电压波动，降低入网电流的畸变率。

A neutral point voltage control method based on interval division of modulation wave

【技术实现步骤摘要】
一种基于调制波区间划分的中点电压控制方法
本专利技术属于电力电子变换技术中的控制
，特别是一种基于调制波区间划分的中点电压控制方法。
技术介绍
NPC三电平逆变器由于其拓扑结构成熟，开关器件承受电压低，输出谐波含量少等优点，在中高功率场合得到了广泛的应用。但由于NPC三电平逆变器的固有特性，逆变器的直流侧会产生中点电压波动的问题。目前对于三电平逆变器直流侧中点电压波动的问题，主要有三种解决方法：(1)采用独立的直流电压源为直流侧电容供电；(2)外接中点平衡控制电路；(3)采用特定的中点电压控制方法；由于前两种方法会增加硬件成本，故一般不予考虑。在理想电网条件下，现有的中点电压控制方法相对成熟，如基于零序分量注入的DPWM方法、基于冗余小矢量调整的SVPWM方法、基于混合调制的方法等。然而在实际情况中，电网故障会导致网侧三相电压不平衡，在三相电压不平衡的状态下，中点电压波动的幅值会增大，频率则由三相平衡时的三倍工频变为工频，且含有3、5、7次等奇次谐波分量，这给中点电压的控制带来了困难。专利技术内容本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于调制波区间划分的中点电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1、采样交流侧三相电压e

【技术特征摘要】
1.一种基于调制波区间划分的中点电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采样交流侧三相电压ea、eb、ec，交流侧三相电流ia、ib、ic，直流侧上电容电压UC1，直流侧下电容电压UC2；
步骤2、利用对称分量法，对交流侧三相电压ea、eb、ec、交流侧三相电流ia、ib、ic进行正负序分解；
步骤3、以消除有功功率波动为目标，计算电流给定，并通过闭环控制单元得到三相调制波ua、ub、uc；
步骤4、计算加入零序分量后a、b、c三相调制波的过零点偏移角度
步骤5、利用步骤4所求得的三相调制波的过零点偏移角度，将一个工频周期划分为六个调制波区间，分别为：
区间Ⅰ：
区间Ⅱ：
区间Ⅲ：
区间Ⅳ：
区间Ⅴ：
区间Ⅵ：
其中，为加入零序分量之前的调制波的过零点；
步骤6、利用步骤5划分的六个调制波区间，在各个区间分别计算零序分量u0；
步骤7、对直流侧上、下电容的瞬时电压进行比较：
当UC1>UC2时：
u′0＝-|u0|
当UC1<UC2时：
u′0＝|u0|
其中，u′0为最终与三相调制波相加的零序分量；
步骤8、三相调制信号经正弦脉宽调制单元生成脉宽调制信号，驱动电路控制三电平逆变器开关管的工作。


2.根据权利要求1所述的基于调制波区间划分的中点电压控制方法，其特征在于，步骤4所述计算加入零序分量后a、b、c三相调制波的过零点偏移角度具体如下：
令x相代表a、b、c相中的任意一相，过零点偏移角度的表达式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：吕建国，王纪东，马丙辉，胡文斌，季振东，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32