[发明专利]基于ghγ坐标系的四桥臂变流器空间矢量调制方案

说明书

技术领域

本发明涉及一种四桥臂变流器空间矢量调制方案，特别是一种基于ghγ坐标系四桥臂变流器空间矢量调制方案。

背景技术

四桥臂变流器通过第四桥臂控制中线电流，可以处理电网电流畸变和三相不平衡等问题，具有使用灵活、直流侧电压控制简单、中线电流控制范围大等优势，在非线性和三相四线制不平衡负载供电及谐波补偿中得到较为广泛的应用。电压空间矢量调制(SVPWM)是目前普遍采用的一种变流器调制方法，具有等效程度高、易于数字化实现、直流测电压利用高等优点。

四桥臂变流器三相电压之和不为零，基矢量分布在三维空间，应用于四桥臂变流器的三维SVPWM(3D-SVPWM)方法由于开关状态多，调制过程复杂。传统3D-SVPWM方法首先通过参考电压矢量V_ref在αβγ坐标系下的坐标关系判定所在三棱柱，再根据V_ref在abc坐标系下的分量确定所在的四面体，由围成四面体的三个基矢量及零矢量合成参考矢量V_ref，基矢量作用时间根据伏秒平衡原理获取。传统3D-SVPWM方法需要在两种坐标系内分别计算，计算过程复杂，计算效率低，影响控制的实时性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于ghγ坐标系四桥臂变流器的空间矢量调制方案，解决传统空间调制方法计算量大，计算效率低，影响控制实时性的问题。

为实现上述目的，该方案通过以下技术方案实现：

步骤一、设四桥臂变流器A、B、C三相参考电压分别为v_a、v_b、v_c，将其变换至ghγ坐标系中，得参考电压矢量坐标(v_g,v_h,v_γ)，通过对v_g、v_h、v_γ进行线性运算，得到六个中间变量x、y、z、s、q、w；

步骤二、通过中间变量x、q、w，判定参考电压矢量所在三棱柱；

步骤三、由ghγ坐标系下参考电压矢量与所在三棱柱内五个平面的关系确定其所在四面体；

步骤四、根据步骤三的判断结果以及直流侧电压V_dc，计算构成所在四面体的三个基本矢量V₁、V₂、V₃的作用时间t₁、t₂、t₃；

步骤五、根据以上结果，对变流器开关器件进行切换，使四桥臂变流器输出电压与参考电压等效；

所述步骤一中，将三相参考电压变换到ghγ坐标系，通过式：