一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法，应用于三电平逆变器控制系统，该方法包括：获取所述三电平逆变器控制系统中预存储的电压瞬时值，其中所述电压瞬时值为三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的瞬时值；确定所述电压瞬时值对应的瞬时空间矢量；确定所述瞬时空间矢量在所述三电平逆变器的空间矢量图中所处的小扇区；获取所述小扇区的三个基本空间矢量；计算所述三个基本空间矢量的作用时间；采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序，从而更大程度的减少所述三电平逆变器的开关次数、降低开关损耗。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术实施例公开了，应用于三电平逆变器控制系统，该方法包括：获取所述三电平逆变器控制系统中预存储的电压瞬时值，其中所述电压瞬时值为三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的瞬时值；确定所述电压瞬时值对应的瞬时空间矢量；确定所述瞬时空间矢量在所述三电平逆变器的空间矢量图中所处的小扇区；获取所述小扇区的三个基本空间矢量；计算所述三个基本空间矢量的作用时间；采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序，从而更大程度的减少所述三电平逆变器的开关次数、降低开关损耗。【专利说明】
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及。
技术介绍
三相二极管钳位型三电平逆变器(以下简称“三电平逆变器”)是为了克服传统的两电平逆变器面临的功率开关管应力过高的问题而提出的一种新型逆变器。对于所述三电平逆变器，最为常用的脉宽调制方法即为三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其原理为:将所述三电平逆变器输出的三相正弦交流电压用一个旋转的空间矢量表示，则该空间矢量的瞬时值即为所述三相正弦交流电压的瞬时值；将该空间矢量的旋转空间(即所述三电平逆变器的空间矢量图)划分为多个小扇区，则旋转至任一小扇区的该空间矢量的瞬时值(以下简称“瞬时空间矢量”)均可由位于该小扇区边界的三个位置特定的空间矢量(一般称为该小扇区的三个基本空间矢量)合成得到，从而通过控制参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用时间也就控制了该瞬时空间矢量的模长和方向。在所述三电平电压空间矢量脉宽调制方法中，一个基本空间矢量分别对应所述三电平逆变器的I?3种开关状态，为降低开关损耗，需要合理安排参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用顺序。现有技术采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的开关状态每变化一次仅引起某一相开关状态改变的方式，来确定参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用顺序，从而使得三电平逆变器的开关状态在一个脉宽调制周期内仅变化6次，在一定程度上降低了开关损耗，但是损耗率仍然较高。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供，以实现采用在一个脉宽调制周期内，保持三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，来确定参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用顺序，从而更大程度的减少所述三电平逆变器的开关次数、降低开关损耗。—种三电平电压空间矢量脉宽调制方法，应用于三电平逆变器控制系统，所述方法包括:获取所述三电平逆变器控制系统中预存储的电压瞬时值，其中所述电压瞬时值为三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的瞬时值；确定所述电压瞬时值对应的瞬时空间矢量；确定所述瞬时空间矢量在所述三电平逆变器的空间矢量图中所处的小扇区；获取所述小扇区的三个基本空间矢量；计算所述三个基本空间矢量的作用时间；采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序。其中，所述采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序，包括:依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态；采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三种开关状态每变化一次仅引起所述三电平逆变器的某一相开关状态改变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序；定义所述三电平逆变器的开关状态为(SASBS。)，Sa,Sb,Sc分别为所述三电平逆变器的A、B、C三相桥臂的三态开关变量；定义Sx = — I表示所述三电平逆变器的X相桥臂的输出端接电源负端、定义Sx = O表示所述X相桥臂的输出端接直流侧中性点、定义Sx = I表示所述X相桥臂的输出端接电源正端，其中X的值分别为A、B或C。其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态，包括:若小扇区D13对应的条件I满足，选择(I — I — I)、(10 — I)和(100)，即剔除出(I 一 I 一 I)这一冗余开关状态；若小扇区D13对应的条件I不满足，选择(O — I 一 I)、(I 一 I 一 I)和(10 — I),即剔除出(100)这一冗余开关状态；若小扇区D7对应的条件I和条件2都满足，选择(00 — 1),(10 — I)和(100);若小扇区D7对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(O -1 -1)、(00 -1)和(10 — I)；若小扇区D7对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(10 — 1)、(100)和(110);若小扇区D7对应的条件I和条件2都不满足，则选择(O -1 - 1),(10 -1)和(110)；若小扇区D14对应的条件2满足，选择(00 — 1),(10 — I)和(11 — I);若小扇区D14对应的条件2不满足，选择(10 -1) (11 -1)和(110)；若小扇区Dl对应的条件I和条件2都满足，选择(00 — I )、(000)和(100);若小扇区Dl对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(O -1 - 1),(00 -1)和(000);若小扇区Dl对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(000)、(100)和(110);若小扇区Dl对应的条件I和条件2都不满足，则选择(O — I — I)、(000)和(110)。其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态，包括:若小扇区D15对应的条件2满足，选择(00 — 1),(01 — I)和(11 — I);若小扇区D15对应的条件2不满足，选择(01 — I)、(11 — I)和(110)；若小扇区D8对应的条件2和条件3都满足，选择(00 — 1),(01 — I)和(010);若小扇区D8对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(01 -1)、(010)和(110);若小扇区D8对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(一 10 - 1),(00 -1)和(01 — I);若小扇区D8对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 10 -1)、(01 -1)和(110)；若小扇区D16对应的条件3满足，选择(一 11 一 I)、(01 — I)和(010);若小扇区D16对应的条件3不满足，选择(一 10 -1) (- 11 -1)和(01 — I)；若小扇区D2对应的条件2和条件3都满足，选择(00 — I)、(000)和(010);若小扇区D2对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(000)、(010)和(110);若小扇区02对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(一 10 -1)、(00 — I)和(000);若小扇区D2对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 10 — I)、(000)和(110)。其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，谢门喜，陶雪慧，朱彬彬，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：