[发明专利]一种基于SVPWM的变流器电平控制方法

说明书

本发明提供一种基于SVPWM的变流器电平控制方法，包括如下步骤：步骤1，扇区选择；步骤2，矢量选择；步骤3，矢量时间片计算；步骤4，矢量组合方式选择与中点电位控制；步骤5，矢量组合的控制顺序确定；步骤6，根据确定的所述控制顺序进行变流器输出电平的控制。本发明的变流器电平控制方法有效的避免在一个开关周期内同时存在正电平、负电平和零电平的情况，进而减少电平的跳变次数，即减少开关管动作次数，使得变流器电平控制过程中损耗减少、输出波纹也减少、能量利用率高。

技术领域

本发明涉及变流器电平控制技术领域，特别涉及一种基于SVPWM的变流器电平控制方法。

背景技术

在大功率逆变器应用场合，多电平变流器由于其开关器件承受的电压低、输出电压谐波含量小、开关频率低等优点，得到了越来越广泛的应用。三电平变流器是常应用的一种多电平开关结构，相对应的采用三电平调制方法对电平的输出电压进行控制。

三电平调制方法常采用空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)和正弦脉宽调制(SPWM)，空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)和正弦脉宽调制(SPWM)是把三相逆变器的目标输出电压在αβ0坐标系中分解为空间电压矢量，并利用不同的空间电压矢量组合去逼近目标空间电压矢量；与传统的正弦脉宽调制(SPWM)相比，空间电压矢量脉宽调制(SVPWM)具有相对较高的直流电压利用率，能获得相对较好的输出波形。但是，基于现有SVPWM算法的控制，三相桥臂的输出电压在一个开关周期内同时存在正、负、零三种电平，这样就导致变流器的开关管动作次数较多，开关管具有很大的损耗，进而导致三电平变流器出现工作过程损耗较大、输出波纹增大、能量利用率低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于SVPWM的变流器电平控制方法，以解决现有技术存在的变流器电平控制过程损耗较大、输出波纹增大、能量利用率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于SVPWM的变流器电平控制方法，包括如下步骤：

步骤1，扇区选择；

确定变流器的三相桥臂形成的空间电压矢量中目标电压所在的扇区位置；所述扇区包括中扇区，所述中扇区有一个冗余矢量；

步骤2，矢量选择；

根据步骤1确定的扇区进行矢量选择；

步骤3，矢量时间片计算；

将步骤2中选择的矢量所对应的空间电压矢量合成目标电压矢量；

步骤4，矢量组合方式选择与中点电位控制；

根据步骤3对矢量时间片的计算结果，处理得到扇区的矢量组合方式；然后根据对每种矢量组合方式的中点平衡因子的计算结果，确定选择最有利于中点电位平衡的矢量组合方式，所述最有利是指中点平衡因子的绝对值最大；

步骤5，矢量组合的控制顺序确定；

基于步骤4中选择的最有利于中点电位平衡控制的矢量组合方式，对目标矢量进行排列，选择IGBT动作次数最少的排列顺序作为控制顺序；

步骤6，根据确定的所述控制顺序进行变流器输出电平的控制。

进一步的，步骤4中当扇区为中扇区时，所述处理是指通过排除冗余矢量的方式进行确定矢量组合。

进一步的，中扇区通过排除冗余矢量的方式进行确定矢量组合的步骤包括；

(1)列举中扇区的所有矢量组合方式：

(2)通过排除冗余矢量的方式，将所有矢量组合方式中一个开关周期内同时存在正电平、负电平和零电平的矢量组合进行排除；

(3)根据排除结果确定所述中扇区的矢量组合方式。