[发明专利]准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制方法及系统

说明书

本发明提供一种准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制方法及系统。该方法包括根据参考电压矢量所在扇区，选取两个大矢量和两个低共模电压幅值的小矢量构成基本电压矢量；根据选取的基本电压矢量，列写伏秒平衡方程，结合引入的小矢量占空比分配因子，以此计算各基本电压矢量占空比和小矢量占空比分配因子的初始值；设计中点电压平衡控制器，得到小矢量占空比分配因子修正值；利用小矢量占空比分配因子修正值和所述初始值，结合设置的中点电压平衡控制阈值，更新小矢量占空比分配因子，以此更新各基本电压矢量的占空比；在小矢量中注入直通状态，设计相应的开关序列，将开关序列转换为功率开关管的驱动信号，控制准Z源简化型三电平逆变器工作。

技术领域

本发明属于电力电子功率变换技术领域，具体涉及一种准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

准Z源三电平逆变器具有单级形式功率变换、输入电流连续、无源器件容量小、无需设置死区时间等优势，在太阳能光伏发电、储能系统、电机驱动等领域得到了广泛应用。准Z源中点箝位型(Neutral Point Clamped，NPC)和T型(T-Type)三电平逆变器是最为常用的两种准Z源三电平逆变器拓扑，但两者需采用数量较多的功率开关管，不可避免地增加了系统成本和体积。

为进一步减少功率开关管数量、降低系统体积和成本，可将准Z源网络与简化型三电平逆变器结合，构成准Z源简化型三电平逆变器，其包含十个功率开关管，数量较传统准Z源三电平逆变器拓扑进一步减少，且无需采用箝位二极管，同时保持多电平输出等优点，应用前景广阔。

发明人发现，用于准Z源简化型三电平逆变器的现有调制方法采用全部基本电压矢量合成参考电压矢量，遂使得系统输出共模电压(Common-Mode Voltage，CMV)幅值很高，进而引发共模电流、电磁干扰等诸多弊端，严重影响系统正常运行。因此，适用于准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制方法亟待研究。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制方法及系统，本发明能有效抑制准Z源简化型三电平逆变器系统的共模电压，同时实现系统的升压功能，并保证中点电压平衡。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制方法。

准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制方法，包括：

根据参考电压矢量的幅值和相角，判断参考电压矢量所在扇区；

根据参考电压矢量所在扇区，选取两个大矢量和两个低共模电压幅值的小矢量构成基本电压矢量；

根据选取的基本电压矢量，列写伏秒平衡方程，结合引入的小矢量占空比分配因子，以此计算各基本电压矢量占空比和小矢量占空比分配因子的初始值；

设计中点电压平衡控制器，得到小矢量占空比分配因子修正值；

利用小矢量占空比分配因子修正值和所述初始值，结合设置的中点电压平衡控制阈值，更新小矢量占空比分配因子，以此更新各基本电压矢量的占空比；

在小矢量中注入直通状态，设计相应的开关序列，将开关序列转换为功率开关管的驱动信号，控制准Z源简化型三电平逆变器工作。

本发明的第二个方面提供一种准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制系统。

准Z源简化型三电平逆变器的共模电压抑制系统，包括：

扇区判断模块，其被配置为：根据参考电压矢量的幅值和相角，判断参考电压矢量所在扇区；