專利名稱：改進(jìn)的二極管箝位式三電平逆變器過(guò)調(diào)制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及三電平逆變器技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種改進(jìn)的二極管箝位式三電平逆變器過(guò)調(diào)制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的二極管箝位式三電平逆變器與兩電平逆變器相比，具有降低對(duì)開(kāi)關(guān)器件的耐壓要求，提高系統(tǒng)工作電壓等級(jí)，減小諧波含量，改善輸出電壓波形質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于中、大功率場(chǎng)合。這類場(chǎng)合中為了充分利用直流母線電壓，往往要求逆變器運(yùn)行在過(guò)調(diào)制區(qū)域，例如通過(guò)過(guò)調(diào)制運(yùn)行提高逆變器負(fù)載側(cè)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩，延伸電機(jī)弱磁運(yùn)行范圍。在眾多二極管箝位式三電平逆變器空間矢量調(diào)制方法中普遍采用的有兩種NTV(Nearest Three Sector)和基于虛擬空間矢量的NTV。其中NTV的特點(diǎn)是采用三個(gè)最近的有效電壓矢量來(lái)合成參考電壓矢量，具有諧波含量小，易于DSP實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，但其直流側(cè)電容中點(diǎn)電壓波動(dòng)較大；基于虛擬空間矢量的NTV特點(diǎn)是采用虛擬中矢量代替?zhèn)鹘y(tǒng)NTV中的有效中矢量進(jìn)而對(duì)參考電壓矢量進(jìn)行合成，這樣能夠有效地減小直流側(cè)電容中點(diǎn)電壓的波動(dòng)。傳統(tǒng)的將這兩種方法延伸到過(guò)調(diào)制區(qū)域運(yùn)行時(shí)都會(huì)遇到這樣一個(gè)普遍的問(wèn)題除大矢量外的其他矢量，尤其是小矢量的作用時(shí)間十分短暫甚至為零，使得傳統(tǒng)的三電平逆變器空間矢量調(diào)制方法在過(guò)調(diào)制區(qū)域時(shí)失去了對(duì)中點(diǎn)電壓波動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力，且輸出電平存在不經(jīng)過(guò)零電位而在正、負(fù)電平之間直接跳變的問(wèn)題，這在實(shí)踐過(guò)程中是不允許的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是傳統(tǒng)的三電平逆變器空間矢量調(diào)制方法，在過(guò)調(diào)制運(yùn)行時(shí)對(duì)直流側(cè)電容中點(diǎn)電壓波動(dòng)難以 進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)輸出電平存在不經(jīng)過(guò)零電位而在正、負(fù)電平之間直接跳變的問(wèn)題，旨在提供一種改進(jìn)的二極管箝位式三電平逆變器過(guò)調(diào)制方法。為解決上述問(wèn)題采用的技術(shù)方案是本發(fā)明的改進(jìn)的二極管箝位式三電平逆變器過(guò)調(diào)制方法，其特征在于操作步驟如下
51、根據(jù)二極管箝位式三電平逆變器得到合成參考電壓矢量
^reT ；
52、將合成參考電壓矢量的幅值記為，定義合成參考電壓矢量的調(diào)制度
函數(shù)，根據(jù)調(diào)制度函數(shù)的取值范圍，確定三電平逆變器合成參考電壓矢量所在的調(diào)制區(qū)域；
53、分別對(duì)逆變器合成參考電壓矢量所在的第I過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中的合成參考電壓矢量的幅值與合成參考電壓矢量的相位角進(jìn)行修正，分別得到第I過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中修正后的電壓矢量Kef ；
S4、采用基于虛擬空間矢量的NTV法對(duì)第I過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中修正后的電壓矢量Lf進(jìn)行調(diào)制。所述步驟S2所述的將合成參考電壓矢量的幅值記為Tref，定義合成參考電壓矢量調(diào)制度函數(shù)，根據(jù)調(diào)制度函數(shù)的取值范圍，確定逆變器合成參考電壓矢量
TCI
V*^所在的調(diào)制區(qū)域，其具體如下
定義調(diào)制度函數(shù)，記為《，其表達(dá)式為
權(quán)利要求
1. 一種改進(jìn)的二極管箝位式三電平逆變器過(guò)調(diào)制方法，其特征在于操作步驟如下S1、根據(jù)二極管箝位式三電平逆變器得到合成參考電壓矢量52、將合成參考電壓矢量的幅值記為，定義合成參考電壓矢量的調(diào)制度函數(shù)，根據(jù)調(diào)制度函數(shù)的取值范圍，確定三電平逆變器合成參考電壓矢量所在的調(diào) 制區(qū)域；53、分別對(duì)逆變器合成參考電壓矢量所在的第I過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中的合成參考電壓矢量的幅值與合成參考電壓矢量的相位角進(jìn)行修正，分別得到第I過(guò)調(diào)制區(qū)域、 第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中修正后的電壓矢量Kef ；54、采用基于虛擬空間矢量的NTV法對(duì)第I過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中修正后的電壓矢量Lf進(jìn)行調(diào)制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的改進(jìn)的二極管箝位式三電平逆變器過(guò)調(diào)制方法，其特征在 于，上述步驟S2所述的將合成參考電壓矢量的幅值記為Kef，定義合成參考電壓矢量*.調(diào)制度函數(shù)，根據(jù)調(diào)制度函數(shù)的取值范圍，確定逆變器合成參考電壓矢量
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的改進(jìn)的二極管箝位式三電平逆變器過(guò)調(diào)制方法，其特征在于，上述步驟S3所述的分別對(duì)逆變器合成參考電壓矢量所在的第I過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中的合成參考電壓矢量的幅值與合成參考電壓矢量的相位角進(jìn)行修正，分別得到第I過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中修正后的電壓矢量Vmf，具體如下在靜止的α β坐標(biāo)系中，每隔π/3 (rad)角度定義一個(gè)扇區(qū),將(Γ /3 (rad)定義為第I扇區(qū)；π/3 2 π/3 (rad)定義為第2扇區(qū)；......5π/3 2π (rad)定義為第6扇區(qū)，當(dāng)合成參考電壓矢量位于過(guò)調(diào)制第I過(guò)調(diào)制區(qū)域且處于第I扇區(qū)，則合成參考電壓矢量相位 refref角與合成參考電壓矢量相位角相同，合成參考電壓矢量的幅值按下式修正，其修正表達(dá)式為
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的二極管箝位式三電平逆變器過(guò)調(diào)制方法，其具體步驟如下S1、根據(jù)二極管箝位式三電平逆變器得到合成參考電壓矢量V*ref；S2、定義合成參考電壓矢量V*ref的調(diào)制度函數(shù)，根據(jù)調(diào)制度函數(shù)的取值范圍，確定三電平逆變器合成參考電壓矢量V*ref所在的調(diào)制區(qū)域；S3、對(duì)逆變器合成參考電壓矢量所在的第1過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中的合成參考電壓矢量的幅值與合成參考電壓矢量的相位角進(jìn)行修正；S4、采用基于虛擬空間矢量的NTV法對(duì)第1過(guò)調(diào)制區(qū)域、第2過(guò)調(diào)制區(qū)域中修正后的電壓矢量Vref進(jìn)行調(diào)制。該方法能對(duì)直流側(cè)電容中點(diǎn)電壓波動(dòng)具有調(diào)節(jié)能力，避免輸出電平不經(jīng)過(guò)零電位而在正、負(fù)電平之間直接跳變。保證了逆變器穩(wěn)定的運(yùn)行在過(guò)調(diào)制區(qū)域。
文檔編號(hào)H02M7/487GK103051230SQ201210571260
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者朱洪志, 阮智勇, 宋文祥 申請(qǐng)人:上海大學(xué)