【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及两电平三相四桥臂拓扑的逆变发电系统，具体涉及一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法。
技术介绍
1、为了减轻二氧化碳排放，提升能源利用效率，以车辆、船舰和航空为代表的交通运输业正在经历着电气化的变革，电能在这些设备中的应用占比越来越高，对高质量的稳定的电能需求越来越大，因此都需要独立的供电系统，结合脉宽调制技术的全控桥式变换电路在交、直流供电系统中具有广阔的应用前景。
2、三相四桥臂拓扑相对于三相三桥臂拓扑有第四个自由度，可以适应不平衡负载，因此在dc-ac高性能逆变电源供电系统中较为常见，其可以将直流侧电能转换为三相四线制的三相工频交流电能，从而为外围用电设备提供了稳定的工频交流电源。
3、目前，基于脉宽调制技术的全控桥式变换电路会在负载中性点中产生对地电压并称为共模电压；共模电压会对负载造成漏电流，而漏电流会对负载设备尤其是高精度仪器造成很大损害，同时也会减少负载设备的使用寿命及增加负载设备的维护成本，这对整个逆变发电系统的可靠性和稳定性造成了巨大的威胁，且在桥臂igbt的死区时间内无法控制共模电压始终保持为零，这对于四桥臂逆变器的死区补偿问题更加困难；因此，需要设计一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术的不足，为更好的有效解决三相四桥臂逆变器的第四桥臂电流在空载或三相平衡负载工况下第四桥臂电流基本为0，并使得死区钳位发生频繁及死区补
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，包括以下步骤，
4、步骤(a)，构建基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器；
5、步骤(b)，设定电压初始指令值，并对电压初始指令值进行处理，获得电压控制指令值；
6、步骤(c)，将电压控制指令值经三次谐波补偿并进行clark变换至αβγ坐标系后输入3d-zcpwm矢量调制系统，再通过3d-zcpwm矢量调制系统计算三相四桥臂逆变器各桥臂的开关时间后制成开关表，并输出pwm波形；
7、步骤(d)，基于开关表和pwm波形将一对同时切换开关状态的桥臂作为互补对，再以互补对为最小补偿单位制成死区补偿表；
8、步骤(e)，根据死区补偿表对3d-zcpwm矢量调制系统进行死区补偿，完成三相四桥臂逆变器的死区补偿作业。
9、前述的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，步骤(a)，构建基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器，其中所述三相四桥臂逆变器由桥臂igbt、续流二极管、滤波电容、滤波电感、母线电压传感器、电感电流传感器、电容电压传感器和负载电流传感器构成，所述三相四桥臂逆变器用于将直流母线提供的恒压直流电转换为工频恒压带中性点的三相交流电。
10、前述的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，步骤(b)，设定电压初始指令值，并对电压初始指令值进行处理，获得电压控制指令值，其中对电压初始指令值进行处理具体步骤如下，
11、步骤(b1)，将电压初始指令值uxref-init经clark变换至αβγ坐标系并注入三倍频γ轴分量得到第一电压变换指令值uyref，其中x＝r、s和t，y＝α、β和γ；
12、步骤(b2)，对第一电压变换指令值uyref进行反clark变换得到控制环路的第二电压变换指令值uxref；
13、步骤(b3)，将第二电压变换指令值uxref与相电压采样值uxn作差得到相电压误差δux；
14、步骤(b4)，利用比例谐振制器对相电压误差δux进行跟踪，再通过负载电流ixn与电感电流ix对跟踪后的相电压误差δux进行前馈补偿并得到补偿后的相电压误差δuxpre；
15、步骤(b5)，将δuxpre通过pi控制器与相电压前馈uxn相加得到电压控制指令值uxcmd。
16、前述的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，步骤(c)，将电压控制指令值经三次谐波补偿并进行clark变换至αβγ坐标系后输入3d-zcpwm矢量调制系统，再通过3d-zcpwm矢量调制系统计算三相四桥臂逆变器各桥臂的开关时间后制成开关表，并输出pwm波形，其中所述3d-zcpwm矢量调制系统具体是对三相四桥臂逆变器中8个开关管的控制信号进行调制，所述pwm波形包含各桥臂输出电压波形及各桥臂电流波形。
17、前述的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，步骤(d)，基于开关表和pwm波形将一对同时切换开关状态的桥臂作为互补对，再以互补对为最小补偿单位制成死区补偿表，具体步骤如下，
18、步骤(d1)，基于开关表和pwm波形将一对同时切换开关状态的桥臂作为互补对，其中所述互补对在一个开关周期内存在三对桥臂不同的互补对，且不同扇区内的互补对皆不同，而在3d-zcpwm矢量调制系统的调值下矢量的切换会使得三相四桥臂逆变器中存在两个桥臂的开关状态同时改变并满足共模电压ucm的消除公式，且共模电压ucm的消除公式如公式(1)所示，
19、ucm＝(v1+v2+v3+v4)/4＝0 (1)
20、其中，ucm表示共模电压，v1、v2、v3和v4分别表示三相四桥臂逆变器的四个桥臂；
21、步骤(d2)，以互补对为最小补偿单位制成死区补偿表，其中所述死区补偿表包含互补对桥臂初始状态及电流极性的8种补偿情况。
22、前述的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，步骤(e)，根据死区补偿表对3d-zcpwm矢量调制系统进行死区补偿，完成三相四桥臂逆变器的死区补偿作业，其中根据死区补偿表对3d-zcpwm矢量调制系统进行死区补偿的时间长度如公式(2)所示，
23、te＝gain*(ton+td-toff)/2 (2)
24、其中，te表示死区补偿的时间长度，ton表示桥臂igbt的导通延迟时间，toff表示桥臂igbt的关断延迟时间，td表示预设的死区时间，gain表示补偿倍率。
25、本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，首先在控制回路前端本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于3D-ZCPWM矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于3D-ZCPWM矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：步骤(A)，构建基于3D-ZCPWM矢量调制系统的三相四桥臂逆变器，其中所述三相四桥臂逆变器由桥臂IGBT、续流二极管、滤波电容、滤波电感、母线电压传感器、电感电流传感器、电容电压传感器和负载电流传感器构成，所述三相四桥臂逆变器用于将直流母线提供的恒压直流电转换为工频恒压带中性点的三相交流电。
3.根据权利要求2所述的一种基于3D-ZCPWM矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：步骤(B)，设定电压初始指令值，并对电压初始指令值进行处理，获得电压控制指令值，其中对电压初始指令值进行处理具体步骤如下，
4.根据权利要求3所述的一种基于3D-ZCPWM矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：步骤(C)，将电压控制指令值经三次谐波补偿并进行Clark变换至αβγ坐标系后输入3D-ZCPWM矢量调制系统，再通过3D-Z
5.根据权利要求4所述的一种基于3D-ZCPWM矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：步骤(D)，基于开关表和PWM波形将一对同时切换开关状态的桥臂作为互补对，再以互补对为最小补偿单位制成死区补偿表，具体步骤如下，
6.根据权利要求5所述的一种基于3D-ZCPWM矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：步骤(E)，根据死区补偿表对3D-ZCPWM矢量调制系统进行死区补偿，完成三相四桥臂逆变器的死区补偿作业，其中根据死区补偿表对3D-ZCPWM矢量调制系统进行死区补偿的时间长度如公式(2)所示，
...【技术特征摘要】
1.一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：步骤(a)，构建基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器，其中所述三相四桥臂逆变器由桥臂igbt、续流二极管、滤波电容、滤波电感、母线电压传感器、电感电流传感器、电容电压传感器和负载电流传感器构成，所述三相四桥臂逆变器用于将直流母线提供的恒压直流电转换为工频恒压带中性点的三相交流电。
3.根据权利要求2所述的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：步骤(b)，设定电压初始指令值，并对电压初始指令值进行处理，获得电压控制指令值，其中对电压初始指令值进行处理具体步骤如下，
4.根据权利要求3所述的一种基于3d-zcpwm矢量调制系统的三相四桥臂逆变器死区补偿方法，其特征在于：步骤(c)，将电压控制指令...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾宇彬，黄健，吕其丰，吴道山，戴钰铭，王晨，
申请(专利权)人：安徽工程大学，
类型：发明
国别省市：
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