一种级联多电平变换器共模电压最小的混合调制方法技术

本发明专利技术公开一种级联多电平变换器共模电压最小的混合调制方法，通过对参考信号采样，得到最近电平开关状态和距离参考矢量最近的三个空间矢量。通过空间矢量与开关状态之间的映射函数关系和距离参考矢量最近的三个空间矢量的坐标关系，可以直接得到距离参考矢量最近的三个空间矢量对应共模电压最小的开关状态。通过对参考信号采样，得到最近电平开关状态和距离参考矢量最近的三个空间矢量。通过空间矢量与开关状态之间的映射函数关系和距离参考矢量最近的三个空间矢量的坐标关系，可以直接得到距离参考矢量最近的三个空间矢量对应共模电压最小的开关状态，避免了非线性方程求解，有助于SVPWM算法推广应用于n级多电平变换器。换器。换器。

【技术实现步骤摘要】
一种级联多电平变换器共模电压最小的混合调制方法


[0001]本专利技术属于级联多电平变换器调制
，尤其涉及一种级联多电平变换器共模电压最小的混合调制方法。

技术介绍

[0002]级联多电平变换器可以根据应用需求增加级联单元数量以增加输出电压的电平数，从而提高变换器的电压等级及容量，优化输出电能参数指标。级联型变换器具有模块化程度高、易于扩展和控制、可靠性好、谐波含量低等特点，在高压大功率场合得到广泛应用。
[0003]随着级联多电平变换器拓扑的不断发展，脉宽调制(Pulse Width Modulation—PWM)算法也不断发展。常规的调制算法可以分为以下三类：载波相移脉宽调制(Carrier Phase
‑
Shifted PWM—CPS
‑
PWM)、最近电平调制(Nearest Level Modulation—NLM)、空间矢量脉冲宽度调制(Space Vector Pulse Width Modulation—SVPWM)。CPS
‑
PWM技术通过一系列三角形载波与参考本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种级联多电平变换器共模电压最小的混合调制方法，其特征在于，包括：步骤1：确定α
′
β
′
坐标系中的空间矢量V(α
′
，β
′
)与开关状态S(a，b，c)之间的映射关系；步骤2：对三个相电压参考信号u
ra
、u
rb
、u
rc
采样，计算得到α
′
β
′
坐标系上的参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)，并对参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)的分量α
′
r
、β
′
r
进行取整得到α
′0、β
′0，确定距离参考矢量最近的四个空间矢量V0(α
′0，β
′0)、V1(α
′0+1，β
′0)、V2(α
′0，β
′0+1)、V3(α
′0+1，β
′0+1)组成单位正方形；对三个相电压参考信号u
ra
、u
rb
、u
rc
就近取整，得到最近电平开关状态S
n
(a
n
，b
n
，c
n
)，并根据映射关系计算得到距离参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)最近的空间矢量V
n
(α
′
n
，β
′
n
)，其中，最近电平开关状态S
n
(a
n
，b
n
，c
n
)为：式中，round(*)为四舍五入取整函数；步骤3：判断参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)所在的扇区三角形类型，确定合成参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)的三个空间矢量，并根据秒伏平衡原理计算合成参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)的三个空间矢量的作用时间，其中扇区三角形类型包括由空间矢量V0(α
′0，β
′0)、V1(α
′0+1，β
′0)、V2(α
′0，β
′0+1)组成的扇区三角形B，以及由空间矢量V1(α
′0+1，β
′0)、V2(α
′0，β
′0+1)、V3(α
′0+1，β
′0+1)组成扇区三角形A，扇区三角形A和扇区三角形B组成单位正方形；步骤4：判断合成参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)的三个空间矢量中与空间矢量V
n
(α
′
n
，β
′
n
)最近的某一空间矢量以及判断a
n
+b
n
+c
n
的值是否为1、
‑
1或0，并根据映射关系和开关状态切换最优原则得到合成参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)的三个空间矢量的共模电压最小开关状态和第二个切换的开关状态；步骤5：根据实际电路输出电平范围对合成参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)的三个空间矢量的共模电压最小开关状态进行修正；步骤6：确定修正后的三个空间矢量的切换顺序，并采用五段算法进行混合调制。2.根据权利要求1所述的一种级联多电平变换器共模电压最小的混合调制方法，其特征在于，在步骤1中，α
′
β
′
坐标系中的空间矢量V(α
′
，β
′
)与开关状态S(a，b，c)之间的映射关系为：式中，α
′
、β
′
分别为空间矢量V的坐标分量，a，b，c∈(0，
±
1，
±
2，
…
，
±
n)，空间矢量V(α
′
，β
′
)的开关状态为S(a，b，c)，S为开关状态名称。3.根据权利要求1所述的一种级联多电平变换器共模电压最小的混合调制方法，其特征在于，步骤4具体为：情况1：当(α
′
r
+β
′
r
)
‑
(α
′0+β
′0)≥1时，参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)在扇区三角形A中，则判断合成参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)的三个空间矢量V1，V2，V3中与空间矢量V
n
(α
′
n
，β
′
n
)最近的某一空间
(a
n
+1，b
n
，c
n
)和S2(a
n
，b
n
，c
n
)，第二个切换的开关状态为S2(a
n
，b
n
，c
n
)。4.根据权利要求1所述的一种级联多电平变换器共模电压最小的混合调制方法，其特征在于，在步骤5中，根据实际电路输出电平范围对合成参考矢量V
r
(α
′
r
，β
′
r
)的三个空间矢量的共模电压最小开关状态进行修正包括：若所得a
x
，b
x
，c
x
∈[
±
n，
±
(n
‑
1)，
±
(n
‑
2)，...，
±
2，
±
1，0]，则修正系数k＝0；若所得当min(...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文军，王翠，王沄禾，吴晨航，赵占豪，牛作家，王一帆，谢云敏，欧阳俊铭，
申请(专利权)人：南昌工程学院，
类型：发明
国别省市：