[发明专利]一种中点箝位四电平变换器的母线电容电压平衡控制方法

权利要求书

1.一种中点箝位四电平变换器的母线电容电压平衡控制方法，其特征在于包括以下步骤：

1)确定四电平载波交叠PWM调制策略；

2)注入零序电压，并根据四电平载波交叠PWM调制策略对上、下母线电容电压的平衡控制；

控制方法如下：

2.1)根据a、b、c三相参考电压的初始值u_refa、u_refb、u_refc计算出所有可选的关键零序电压；

2.2)根据三相电流计算各个关键零序电压对应的母线中点电流；

2.3)根据上、下母线电容电压差计算所需的目标中点电流；

2.4)将各关键零序电压对应的中点电流与目标中点电流进行比较，选取使得两个中点电流相差最小的那个零序电压为最优零序电压u_zopt；

2.5)将最优零序电压与三相参考电压相加得到最终三相参考电压，利用四电平载波交叠PWM调制策略，实现上下母线电容电压的平衡控制；

3)通过微调开关管控制信号占空比对中间母线电容电压的平衡控制，实现对中间母线电容电压的平衡控制，最终完成对母线三个电容电压的平衡控制。

2.如权利要求1所述的一种中点箝位四电平变换器的母线电容电压平衡控制方法，其特征在于：所述步骤1)中，四电平载波交叠PWM调制策略为：三个载波C_r1、C_r2、C_r3分别对应上桥臂三个开关管S_x1、S_x2、S_x3，其中x代表三相桥臂a、b、c；载波C_r1、C_r2、C_r3为周期与相位相同的三角波，其中第一个载波C_r1与第三个载波C_r3的幅值为3/2，第二个载波C_r2的幅值为3；第一个载波C_r1的最低点是3/2，最高点是3，第二个载波C_r2的最低点是0，最高点是3，第三个载波C_r3的最低点是0，最高点是3/2；假设桥臂输出参考电压为u_refx，当0≤u_refx≤3，将参考电压u_refx与载波C_r1、C_r2、C_r3分别比较则得到开关管S_x1、S_x2、S_x3的控制信号：当参考电压大于载波时对应开关管控制信号为高电平，反之则为低电平。

3.如权利要求1所述的一种中点箝位四电平变换器的母线电容电压平衡控制方法，其特征在于：所述步骤2.1)中，计算方法如下：

将三相参考电压的初始值u_refa、u_refb、u_refc排序，从大到小分别对应u_max、u_mid、u_min；

若u_mid-u_min>1.5，则存在2个关键零序电压：-u_min和3-u_max；

若u_mid-u_min<1.5且u_max-u_min>1.5，则存在3个关键零序电压：-u_min、1.5-u_mid和3-u_max；

若u_max-u_min<1.5，则存在5个关键零序电压：-u_min、1.5-u_max、1.5-u_mid、1.5-u_min和3-u_max。