[发明专利]单相三电平变换器中点电位平衡控制方法、控制器及系统

权利要求书

1.一种单相三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，包括：

生成标幺化后的参考电压矢量并判断其所在扇区；

选择扇区内两个电压矢量作为基本电压矢量参与参考电压矢量的合成，根据每个扇区选择的基本电压矢量来获取矢量作用次序并计算其在一个开关周期内的时间分配；其中，两个基本电压矢量的选取方式为：

当参考电压矢量位于I扇区或IV扇区时，采用最近矢量原则选择相应的两个基本电压矢量；当参考电压矢量位于II扇区或III扇区时，将扇区的冗余小矢量的反向矢量代替零矢量作为合成参考电压矢量的其中一个基本电压矢量，与冗余小矢量共同参与参考电压矢量的合成，此时将冗余小矢量对直流侧上下电容电压的调节时间增大到一个开关周期；

生成PWM信号；

在变换器处于负载平衡工况下，直流侧上下电容差值几乎为零，实现了直流母线电压中点电位平衡控制，在变换器处于负载不平衡工况下，通过负载突变后，观测直流侧上下电容差值，同样实现直流母线电压中点电位平衡控制；

根据变换器的开关状态可合成的电压将参考电压矢量划分为四个扇区，分别为：

I扇区：0.5＜V_ref≤1；

II扇区：0＜V_ref≤0.5；

III扇区：-0.5＜V_ref≤0；

IV扇区：-1≤V_ref≤-0.5；其中V_ref为参考电压矢量。

2.如权利要求1所述的单相三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，当参考电压矢量在I扇区内，将正大矢量LP和正小矢量SP作为基本电压矢量。

3.如权利要求1所述的单相三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，当参考电压矢量在II扇区内，将正小矢量SP和其反向矢量SN作为基本电压矢量。

4.如权利要求1所述的单相三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，当参考电压矢量在III扇区内，将负小矢量SN和其反向矢量SP作为基本电压矢量。

5.如权利要求1所述的单相三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，当参考电压矢量在IV扇区内，将负大矢量LN和负小矢量SN作为基本电压矢量。

6.如权利要求1所述的单相三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，I扇区和IV扇区中两个基本电压矢量的作用时间为：

V_ref'＝V_ref/T_s

其中，T_a为基本电压矢量V_a作用时间，T_b为基本电压矢量V_b作用时间；V_ref为参考电压矢量；T_s为开关周期。

7.如权利要求1所述的单相三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，II扇区和III扇区中两个基本电压矢量的作用时间为：

V_ref'＝V_ref/T_s

其中，T_a为基本电压矢量V_a作用时间，T_b为基本电压矢量V_b作用时间；V_ref为参考电压矢量；T_s为开关周期。