[发明专利]一种三电平变流器低共模电压控制方法及系统

权利要求书

1.一种三电平变流器低共模电压控制方法，其特征是，包括以下步骤：

绘制空间矢量图，将空间矢量图划分为多个扇区，根据三相参考电压之间的大小关系，判断扇区编号；

从参考电压矢量所在的扇区中选取多个基本电压矢量，构建多种开关序列；

计算每个开关序列中各基本电压矢量的作用时间和输出电流纹波斜率；

同步修改每个开关序列中各基本电压矢量的作用时间，得到每个开关序列中修改后各基本电压矢量的作用时间；

结合每个开关序列中各基本电压矢量的输出电流纹波斜率与修改后作用时间，确定使输出电流纹波最小的开关序列与最优调节时间；

利用确定的开关序列与最优调节时间控制三电平变流器。

2.根据权利要求1所述的三电平变流器低共模电压控制方法，其特征是，所述开关序列的构建方法为：

从参考电压矢量所在的扇区选取中电压矢量、零电压矢量、P型与N型小电压矢量以及两个大电压矢量；

根据开关次数最少且开关序列对称的原则，分别以大矢量、中矢量、小矢量和零矢量合成四种七段式开关序列。

3.根据权利要求1所述的三电平变流器低共模电压控制方法，其特征是，所述开关序列中各基本电压矢量的作用时间的计算方法为：

根据伏秒平衡原理，利用直流侧母线电压值、三相参考电压和开关周期分别计算开关序列中参考电压矢量、零电压矢量、小电压矢量和中电压矢量的作用时间。

4.根据权利要求1所述的三电平变流器低共模电压控制方法，其特征是，所述开关序列中各基本电压矢量的输出电流纹波斜率的计算方法为：

根据戴维南等效原理，利用直流侧母线电压值、三相参考电压和开关周期分别计算三相参考电压中最大电压所对应的一相桥臂在选取零电压矢量、小电压矢量、中电压矢量、大电压矢量时对应的输出电流纹波斜率，三相参考电压中第二大电压所对应的一相桥臂在选取零电压矢量、小电压矢量、中电压矢量、大电压矢量时对应的输出电流纹波斜率以及三相参考电压中最小电压所对应的一相桥臂在选取零电压矢量、小电压矢量、中电压矢量、大电压矢量时对应的输出电流纹波斜率。

5.根据权利要求1所述的三电平变流器低共模电压控制方法，其特征是，所述同步修改每个开关序列中各基本电压矢量的作用时间的步骤包括：

根据判断出的扇区编号，调节相应的开关序列中P型或N型小电压矢量对应的作用时间，以小电压矢量的时间修改量为变量，根据伏秒平衡原理，同步修改开关序列中零电压矢量、中电压矢量和大电压矢量的作用时间，得到修改后的零电压矢量、小电压矢量、中电压矢量、大电压矢量的作用时间。

6.根据权利要求5所述的三电平变流器低共模电压控制方法，其特征是，当修改P型小电压矢量作用时间，小电压矢量的时间修改量需满足以下条件：

当修改N型小电压矢量作用时间，小电压矢量的时间修改量需满足以下条件：

其中t_lup，t_lm，t_ldown为时间修改量t_z的上限幅，中限幅，下限幅；m_max为m_a，m_b，m_c中的最大值，m_mid为m_a，m_b，m_c中的第二大值，m_min为m_a，m_b，m_c中的最小值；m_a＝2v_a/U_dc，m_b＝2v_b/U_dc，m_c＝2v_c/U_dc，U_dc为直流侧母线电压值；T为开关周期，其中v_a，v_b，v_c为a，b，c三相参考电压矢量。