[发明专利]三电平电力变换器中点电位平衡控制方法

说明书

本发明公开了一种三电平电力变换器中点电位平衡控制方法，该方法根据所述三电平电力变换器的中点电位偏移量产生补偿量，对用于与载波比较产生功率模块的开关信号的调制电压信号进行补偿，藉此实现对三电平电力变换器的中点电位的平衡控制。该方法在不计算小矢量作用时间的情况下即可实现对三电平电力变换器中点电位平衡进行有效控制，且计算量小、算法简单。

技术领域

本发明涉及一种三电平电力变换器的控制方法，特别是一种三电平电力变换器中点电位平衡控制方法。

背景技术

与传统两电平变换器相比，三电平电力变换器具有功率器件承受电压应力小、电压变化率dv/dt小、输出波形谐波特性好、开关频率低和效率高等优点，特别适用于高压大容量功率变换场合。此外，在相同的直流电压条件下，三电平电力变换器的dv/dt、共模干扰比两电平逆变器小，大大地减少了电磁干扰和电机绕组上的尖峰电压，有利于电机的安全运行。但是，三电平电力变换器在运行过程中，其直流电容的中点电位会发生波动，若不加以适当的限制，中点电位的波动会导致三电平电力变换器输出性能的降低、甚至是引发三电平电力变换器的功率模块过压烧毁等严重故障。因此，需要对三电平电力变换器的中点电位波动进行适当控制。

目前，对于基于空间矢量控制的三电平电力变换器的中点电位平衡控制问题，最为常见的是小矢量作用时间调整法，该方法通常是根据三电平电力变换器的中点电位偏移情况对三电平电力变换器的小矢量作用时间进行调整，使得在对应于小矢量的中点电流的作用下三电平电力变换器的中点电位偏移得到抑制。但是，已有的小矢量作用时间调整法都需要通过将得出的小矢量作用时间调整量加到三电平电力变换器空间矢量调制策略得到的小矢量作用时间上，再将得到的和作为最终的小矢量作用时间。显然，要应用小矢量作用时间调整法对三电平电力变换器的中点电位平衡进行控制，就必须提前由三电平电力变换器空间矢量调制策略提前计算出小矢量作用时间。

由于小矢量作用时间的计算通常较为复杂、计算量较大，因此，有必要对三电平电力变换器的中点电位平衡控制问题进行深入分析和研究，提出一种能够不需直接计算小矢量作用时间、计算量小、算法简单的三电平电力变换器中点电位平衡控制方法。

发明内容

本发明的目的在于通过提出一种无需计算小矢量作用时间、计算量小、易于实现的三电平电力变换器中点电位平衡控制方法，利用该方法实现对三电平电力变换器中点电位的平衡控制。