一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法及设备，涉及电力电子变换器控制领域。所述方法，包括：根据正小矢量和负小矢量的矢量和计算虚拟小矢量；根据虚拟空间矢量分配系数以及两个不同方向的正小矢量和中矢量，计算虚拟中矢量；对于任一扇区，根据参考电压矢量在不同的过调制以及参考电压矢量的幅值大小，采用基于过调制补偿系数、基于幅值相位混合补偿的方式或基于幅值相位同时补偿的方式，计算基本矢量的作用时间，从而按照基本矢量的作用时间进行空间矢量脉宽调制。本发明专利技术能减少输出电压谐波和畸变。发明专利技术能减少输出电压谐波和畸变。发明专利技术能减少输出电压谐波和畸变。

【技术实现步骤摘要】
一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法及设备


[0001]本专利技术涉及电力电子变换器控制领域，特别是涉及一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法及设备。

技术介绍

[0002]中点箝位型(NPC)三电平逆变器相比于传统两电平逆变器，具有输出电平数更多、输出电压谐波含量较低，电压变换率更低、电磁干扰较小，输出效率高、开关损耗更小，共模电压和中点电位可以同过算法抑制等优点。同时，随着空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse WidthModulator，SVPWM)技术的发展，三电平变流器逐步取代两电平变流器作为主要拓扑结构，同时三电平变流器的控制策略已成为当今电力电子技术的研究热点。
[0003]相比于传统PWM调制算法，SVPWM技术的输出电压提升了15％左右，然而SVPWM调制技术本身存在过调制区，当参考电压幅值超过一定值时，通过基本矢量合成的电压矢量轨迹将不再是圆形，输出电压电流会产生畸变和谐波，甚至会污染电网。
[0004]在上世纪九十年代以前，绝大部分的算法研究都限定在线性调制区，其调制范围在90％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，包括：获取三相逆变电路在一个开关周期内的电压对应的空间矢量图；所述空间矢量图，包括：六个扇区；根据空间矢量图中的正小矢量和负小矢量的矢量和计算虚拟小矢量；根据虚拟空间矢量分配系数、空间矢量图中两个不同方向的正小矢量以及空间矢量图中的中矢量，计算虚拟中矢量；对于任一扇区，若参考电压矢量在过调制I区且参考电压矢量的幅值大于设定值，则基于过调制补偿系数计算基本矢量的作用时间；所述基本矢量，包括：虚拟小矢量、虚拟中矢量和空间矢量图中的大矢量；对于任一扇区，若参考电压矢量在过调制I区且参考电压矢量的幅值小于或等于设定值，则基于幅值相位混合补偿的方式，计算基本矢量的作用时间；对于任一扇区，若参考电压矢量在过调制II区，则基于幅值相位同时补偿的方式，计算基本矢量的作用时间；在一个开关周期内，按照基本矢量的作用时间进行空间矢量脉宽调制。2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，基于过调制补偿系数计算基本矢量的作用时间，具体包括：若参考电压矢量在某一扇区的运动轨迹为非线性区域，则根据开关周期、中矢量的作用时间和旋转角度，计算基本矢量的作用时间；若参考电压矢量在某一扇区的运动轨迹为线性区域，则根据过调制补偿系数计算基本矢量的作用时间。3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，基于幅值相位混合补偿的方式，计算基本矢量的作用时间，体包括：若参考电压矢量在某一扇区的运动轨迹为非线性区域，则根据开关周期、中矢量的作用时间和旋转角度，计算基本矢量的作用时间；若参考电压矢量在某一扇区的运动轨迹为线性区域，则根据过调制补偿系数计算基本矢量的作用时间；若参考电压矢量在某一扇区的运动轨迹为线性补偿区，则采用幅值相位混合补偿的方式，计算基本矢量的作用时间。4.根据权利要求2所述的一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，参考电压矢量在过调制I区、参考电压矢量的幅值大于设定值且参考电压矢量在某一扇区的运动轨迹为非线性区域时，基本矢量的作用时间的计算公式为：
其中，表示虚拟中矢量的作用时间；表示大矢量的作用时间；表示虚拟小矢量的作用时间；T
S
表示开关周期；θ表示旋转角度。5.根据权利要求2所述的一种基于虚拟空间矢量的空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，参考电压矢量在过调制I区、参考电压矢量的幅值大于设定值且参考电压矢量在某一扇区的运动轨迹为线性区域时，基本矢量的作用时间的计算公式为：其中，表示虚拟中矢量的作用时间；表示大矢量的作用时间；表示虚拟小矢量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，宋中建，谢文刚，谢滨，吴明宽，王浩铮，张志成，罗光荣，李祖磊，吴英涛，毕成，
申请(专利权)人：山东泰开高压开关有限公司，
类型：发明
国别省市：