[发明专利]一种三电平变换器中点电压平衡控制方法

权利要求书

1.一种三电平变换器中点电压平衡控制方法，用于中点箝位型三电平逆变器的控制，包括下列步骤：

第一步：求出冗余小矢量作用时间分配因子

将三电平电压空间矢量图的0～60度区域定义为第一扇区，则第一扇区内平均中点电流为：i₁＝(2k_P1-1)×d_S1×i_a+d_M×i_b+(2k_P2-1)×d_S2×i_c，其中，i₁表示平均中点电流，d_S1、d_S2、d_M分别为第一冗余小矢量V_S1、第二冗余小矢量V_S2和中矢量V_M的作用时间，i_a、i_b、i_c表示三相负载电流，k_P1表示V_S1的作用时间分配因子，k_P2表示V_S2的作用时间分配因子；令i₁＝0，求出k_P1、k_P2，将其它扇区进行矢量旋转都可变换到第一扇区，按照相同的方法求取其它各个扇区的k_P1、k_P2；

第二步：求出最近三矢量法NTV能实现中点电位平衡控制的区域

对第一步中求出的k_P1、k_P2进行判断，根据0≤k_P1≤1的条件，求出可平衡控制区域左边界角度θ₁，根据0≤k_P2≤1的条件，求出可平衡控制区域右边界角度θ₂，则第一扇区内NTV能实现中点电位平衡控制的区域为[0，θ₁]和[θ₂，60°]；

第三步：求出混合电压空间矢量脉宽调制方法中NTV的作用区域

将NTV能实现中点电位平衡控制的区域称为可平衡控制区域，NTV不能实现中点电位平衡控制的区域称为非平衡控制区域；拓展NTV的作用区域，使NTV的作用区域包含全部的可平衡控制区域和部分非平衡控制区域，使虚拟空间矢量调制NTV²的作用区域只包含部分非平衡控制区域；设定NTV在非平衡控制区域中的作用区域占全部非平衡控制区域的比例p_m，根据公式[(θ₃-θ₁)+(θ₄-θ₂)]＝p_m×(θ₂-θ₁)和θ₃＝60-θ₄，求出NTV作用区域的两个边界角度θ₃、θ₄，θ₃表示NTV作用区域的左边界角，θ4表示NTV作用区域的右边界角，则混合电压空间矢量脉宽调制方法中NTV的作用区域为[0，θ₃]和[θ₄，60]；

第四步：设计混合电压空间矢量脉宽调制方法的切换条件

按照第一步中的平均中点电流公式，计算θ₃处k_P1的值，记为x₁；计算θ₄处k_P2的值，记为x₂，将[x₂，x₁]作为混合电压空间矢量脉宽调制方法的切换条件。

第五步：实现比例为p_m的混合电压空间矢量脉宽调制方法

对每个扇区内的k_P1、k_P2进行判断，如果k_P1、k_P2的取值在[x₂，x₁]之间，则相应扇区的此区域采用NTV方法，如果k_P1、k_P2的取值不在[x₂，x₁]之间，则相应扇区此区域采用NTV²方法，以此为依据，设计中点电位平衡控制算法。