三相四线制NPC型三电平三桥臂APF空间矢量脉宽调制方法技术

一种三相四线制NPC型三电平三桥臂APF空间矢量脉宽调制方法，包括以下步骤：1)获取开关状态组合

【技术实现步骤摘要】
三相四线制NPC型三电平三桥臂APF空间矢量脉宽调制方法


[0001]本专利技术涉及APF调制领域，具体涉及一种三相四线制NPC型三电平三桥臂APF的空间矢量脉宽调制方法。

技术介绍

[0002]有源电力滤波器(Active power filter，APF)是一种用于动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对不同大小和频率的谐波进行快速跟踪补偿。相对于无源LC滤波器，只能被动吸收固定频率与大小的谐波而言，APF可以通过采样负载电流并进行各次谐波和无功的分离，控制并主动输出电流的大小、频率和相位，并且快速响应，抵消负载中相应电流，实现了动态跟踪补偿，而且可以既补谐波又补无功和不平衡。
[0003]随着电力电子器件在电力系统中的广泛应用，电网中产生大量谐波，污染电能质量。近来，三相四线制系统在整个电网中产生谐波的比重越来越大。三相四线制NPC型三电平三桥臂有源电力滤波器因具有开关器件需耐受的阻断电压减半、输出电压波形正弦性更好、电压变化率减小等优点而广泛采用。三相四线制NPC型三电平三桥臂有源电力滤波器的拓扑结构能够克服开关器件耐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相四线制NPC型三电平三桥臂APF空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据三相四线制NPC型三电平三桥臂有源电力滤波器的拓扑结构，计算在不同开关状态下的电压矢量对应在α
‑
β
‑
0坐标系中α、β、0轴上的分量，得到开关状态组合
‑
电压矢量对照表；2)根据开关状态组合
‑
电压矢量对照表得到三电平七段式SVPWM基矢量顺序表以及三电平开关状态矢量分布图，并将三电平开关状态矢量分布图划分为六个大扇区，各大扇区均包括六个小扇区，并且给各个大、小扇区编号；3)根据目标电压矢量，确定所对应的大扇区编号，并根据目标电压矢量对应的大扇区编号以及电压分向量修正表，在对应的大扇区范围内对目标电压矢量进行修正，得到对应的调制电压矢量；4)根据调制电压矢量，确定所对应的小扇区编号；5)根据平均值等效原理，将一个开关周期内的调制电压矢量分为八个电压基矢量，其中第一、第八电压基矢量相等，第二、第七电压基矢量相等，第三、第六电压基矢量相等，第四、第五电压基矢量相等；6)根据调制电压矢量对应的大、小扇区编号以及三电平七段式SVPWM基矢量顺序表，确定各电压基矢量在一个开关周期内对应的作用顺序、开关状态；7)根据调制电压矢量对应的大、小扇区编号，计算得到各电压基矢量的作用时间；8)APF逆变电路按照各电压基矢量对应的开关状态、作用时间、作用顺序输出调制电压。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一、第八、第四、第五电压基矢量的作用时间按如下公式计算：
⑴
当调制电压矢量对应的大扇区编号为1，或者3，或者5时，第一、第四电压基矢量的作用时间按照下列公式进行计算：用时间按照下列公式进行计算：式中，t1为第一电压基矢量的作用时间，t2为第二电压基矢量的作用时间，t3为第三电压基矢量的作用时间，t4为第四电压基矢量的作用时间，T
S
为开关周期，U
dc
为直流侧总电压，V
r
′
efα
为调制电压矢量的α轴分向量，V
r
′
efβ
为调制电压矢量的β轴分向量，V
r
′
ef0
为调制电压矢量的0轴分向量；
⑵
当调制电压矢量对应的大扇区编号为2，或者4，或者6时，第一、第四电压基矢量的作
用时间按照下列公式进行计算：用时间按照下列公式进行计算：式中，t1为第一电压基矢量的作用时间，t2为第二电压基矢量的作用时间，t3为第三电压基矢量的作用时间，t4为第四电压基矢量的作用时间，T
S
为开关周期，U
dc
为直流侧总电压，V
r
′
efα
为调制电压矢量的α轴分向量，V
r
′
efβ
为调制电压矢量的β轴分向量，V
r
′
ef0
为调制电压矢量的0轴分向量；
⑶
所述第八电压基矢量与第一电压基矢量的作用时间相等，所述第五电压基矢量与第四电压基矢量的作用时间相等。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二、第六、第三、第七电压基矢量的作用时间按如下公式计算：
⑴
当调制电压矢量对应的小扇区编号为1时，第二、第三电压基矢量的作用时间按照下列公式进行计算：列公式进行计算：式中，t2为第二电压基矢量的作用时间，t3为第三电压基矢量的作用时间，T
S
为开关周期，U
dc
为直流侧总电压，V
r
′
efα
为调制电压矢量的α轴分向量，V
r
′
efβ
为调制电压矢量的β轴分向量；
⑵
当调制电压矢量对应的小扇区编号为2时，第二、第三电压基矢量的作用时间按照下列公式进行计算：列公式进行计算：式中，t2为第二电压基矢量的作用时间，t3为第三电压基矢量的作用时间，T
S
为开关周
期，U
dc
为直流侧总电压，V
′
refα
为调制电压矢量的α轴分向量，V
′
refβ
为调制电压矢量的β轴分向量；
⑶
当调制电压矢量对应的小扇区编号为3时，第二、第三电压基矢量的作用时间按照下列公式进行计算：列公式进行计算：式中，t2为第二电压基矢量的作用时间，t3为第三电压基矢量的作用时间，T
S
为开关周期，U
dc
为直流侧总电压，V
′
refα
为调制电压矢量的α轴分向量，V
′
refβ
为调制电压矢量的β轴分向量；
⑷
当调制电压矢量对应的小扇区编号为4时，第二、第三电压基矢量的作用时间按照下列公式进行计算：列公式进行计算：式中，t2为第二电压基矢量的作用时间，t3为第三电压基矢量的作用时间，T
S
为开关周期，U
dc
为直流侧总电压，V
′
refα
为调制电压矢量的α轴分向量，
′
refβ
为调制电压矢量的β轴分向量；
⑸
当调制电压矢量对应的小扇区编号为5时，第二、第三电压基矢量的作用时间按照下列公式进行计算：列公式进行计算：式中，t2为第二电压基矢量的作用时间，t3为第三电压基矢量的作用时间，T
S
为开关周期，U
dc
为直流侧总电压，V
′
refα
为调制电压矢量的α轴分向量，V
′
refβ
为调制电压矢量的β轴分向量；
⑹
当调制电压矢量对应的小扇区编号为6时，第二、第三电压基矢量的作用时间按照下列公式进行计算：
式中，t2为第二电压基矢量的作用时间，t3为第三电压基矢量的作用时间，T
S
为开关周期，U
dc
为直流侧总电压，V
′
refα
为调制电压矢量的α轴分向量，V
′
refβ
为调制电压矢量的β轴分向量；
⑺
所述第六电压基矢量与第三电压基矢量的作用时间相等，所述第七电压基矢量与第二电压基矢量的作用时间相等。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调制电压矢量对应的小扇区编号按照以下方式确定：
⑴
首先按照下列公式计算调制电压矢量对应的小扇区判断值：S
小
＝a+2b+4c式中，S
小
为小扇区判断值，a值、b值、c值分别按照下列方式确定：
①
当V
r
′
efβ
＞0时，a＝1；否则，a＝0；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘霜，房占凯，苟家喜，陈果，杨自清，赖强，
申请(专利权)人：重庆川仪自动化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：