[发明专利]用于三相并网逆变器的混合式SVPWM控制方法

摘要

本发明公开了一种用于三相并网逆变器的混合式SVPWM控制方法，其基于三相PWM波控制器，按照以下的三相PWM波进行控制：在αβ电压矢量分布坐标系上，划分为12个30°扇区，并依次编号命名各扇区；定义第1、4、5、8、9以及12扇区为3段式调制扇区，令生成三相PWM波的参考矢量Vref在该6个扇区时由两个基本矢量合成；定义第2、3、6、7、10以及11扇区为5段式调制扇区，令生成三相PWM波的参考矢量Vref在该6个扇区时由三个基本矢量合成。本发明在不增加硬件成本下，通过控制脉宽发生方式，可以在现有SVPWM控制方法基础上使功率器件开关损耗降低50％。

主权项

1.一种用于三相并网逆变器的混合式SVPWM控制方法，其特征在于，该控制方法基于三相PWM波控制器，按照以下的三相PWM波进行控制：在αβ电压矢量分布坐标系上，以α轴为起点，从第一象限开始按照逆时针方向，划分为12个30°扇区，并依次编号命名各扇区；其中，V₀₍₀₀₀₎、V₁₍₀₀₁₎、V₂₍₀₁₀₎、V₃₍₀₁₁₎、V₄₍₁₀₀₎、V₅₍₁₀₁₎、V₆₍₁₁₀以及V₇₍₁₁₁₎为8个基本空间电压矢量，V₀₍₀₀₀₎和V₇₍₁₁₁₎为零矢量，V₁₍₀₀₁₎、V₂₍₀₁₀₎、V₃₍₀₁₁₎、V₄₍₁₀₀₎、V₅₍₁₀₁₎以及V₆₍₁₁₀为非零矢量，且该六个非零矢量的幅值由将太阳能电池、风力机转换成的直流电压唯一确定；定义第1、4、5、8、9以及12扇区为3段式调制扇区，令生成三相PWM波的参考矢量V_ref在该6个扇区时由两个基本矢量合成，且该两个基本矢量分为3个控制时段依次作用；定义第2、3、6、7、10以及11扇区为5段式调制扇区，令生成三相PWM波的参考矢量V_ref在该6个扇区时由三个基本矢量合成，且该三个基本矢量分为5个控制时段依次作用；令生成三相PWM波的参考矢量V_ref在各扇区时按照下表进行矢量合成：注：/代表没有该控制时段；在第1扇区，V₀₍₀₀₀₎作用时间t₁₀以及V₄₍₁₀₀₎的作用时间t₁₂为：t12=Vα·Tc/Vmt10=Tc-t12,]]>其中，V_α为参考矢量V_ref在αβ电压矢量分布坐标系上横坐标分量，T_c为三相PWM波控制器中双极性三角载波的周期，V_m为6个非零基本矢量的幅值，第一控制时段和第三控制时段的作用时间均为t₁₀/2，第二控制时段的作用时间为t₁₂；在第2扇区，V₀₍₀₀₀₎的作用时间t₂₀，V₄₍₁₀₀₎的作用时间t₂₁以及V₆₍₁₁₀₎的作用时间t₂₂为：t21=2VβTc/(3Vm)t22=(3Vα-Vβ)Tc/(3Vm)t20=Tc-t21-t22,]]>其中，V_β为参考矢量V_ref在αβ电压矢量分布坐标系上纵坐标分量，第一控制时段和第五控制时段的作用时间均为t₂₀/2，第二控制时段和第四控制时段的作用时间均为t₂₁/2，第三控制时段的作用时间为t₂₂；在第3扇区，V₀₍₀₀₀₎的作用时间t₃₀，V₂₍₀₁₀₎的作用时间t₃₁以及V₆₍₁₁₀₎的作用时间t₃₂为：t31=2VβTc/(3Vm)t32=(3Vα-Vβ)Tc/(3Vm)t30=Tc-t31-t32,]]>第一控制时段和第五控制时段的作用时间均为t₃₀/2，第二控制时段和第四控制时段的作用时间均为t₃₁/2，第三控制时段的作用时间为t₃₂；在第4扇区，V₀₍₀₀₀₎作用时间t₄₀以及V₂₍₀₁₀₎的作用时间t₄₂为：t42=Vα·Tc/Vmt40=Tc-t42,]]>第一控制时段和第三控制时段的作用时间均为t₄₀/2，第二控制时段的作用时间为t₄₂；在第5扇区，V₀₍₀₀₀₎作用时间t₅₀以及V₂₍₀₁₀₎的作用时间t₅₂为：t52=Vα·Tc/Vmt50=Tc-t52,]]>第一控制时段和第三控制时段的作用时间均为t₅₀/2，第二控制时段的作用时间为t₅₂；在第6扇区，V₀₍₀₀₀₎的作用时间t₆₀，V₂₍₀₁₀₎的作用时间t₆₁以及V₃₍₀₁₁₎的作用时间t₆₂为：t61=2VβTc/(3Vm)t62=(3Vα-Vβ)Tc/(3Vm)t60=Tc-t61-t62,]]>第一控制时段和第五控制时段的作用时间均为t₆₀/2，第二控制时段和第四控制时段的作用时间均为t₆₁/2，第三控制时段的作用时间为t₆₂；在第7扇区，V₀₍₀₀₀₎的作用时间t₇₀，V₁₍₀₀₁₎的作用时间t₇₁以及V₃₍₀₁₁₎的作用时间t₇₂为：t71=2VβTc/(3Vm)t72=(3Vα-Vβ)Tc/(3Vm)t70=Tc-t71-t72,]]>第一控制时段和第五控制时段的作用时间均为t₇₀/2，第二控制时段和第四控制时段的作用时间均为t₇₁/2，第三控制时段的作用时间为t₇₂；在第8扇区，V₀₍₀₀₀₎作用时间t₈₀以及V₁₍₀₀₁₎的作用时间t₈₂为：t82=Vα·Tc/Vmt80=Tc-t82,]]>第一控制时段和第三控制时段的作用时间均为t₈₀/2，第二控制时段的作用时间为t₈₂；在第9扇区，V₀₍₀₀₀₎作用时间t₉₀以及V₁₍₀₀₁₎的作用时间t₉₂为：t92=Vα·Tc/Vmt90=Tc-t92,]]>第一控制时段和第三控制时段的作用时间均为t₉₀/2，第二控制时段的作用时间为t₉₂；在第10扇区，V₀₍₀₀₀₎的作用时间t₁₀₀，V₁₍₀₀₁₎的作用时间t₁₀₁以及V₅₍₁₀₁₎的作用时间t₁₀₂为：t101=2VβTc/(3Vm)t102=(3Vα-Vβ)Tc/(3Vm)t100=Tc-t101-t102,]]>第一控制时段和第五控制时段的作用时间为t₁₀₀/2，第二控制时段和第四控制时段的作用时间均为t₁₀₁/2，第三控制时段的作用时间为t₁₀₂；在第11扇区，V₀₍₀₀₀₎的作用时间t₁₁₀，V₄₍₁₀₀₎的作用时间t₁₁₁以及V₅₍₁₀₁₎的作用时间t₁₁₂为：t111=2VβTc/(3Vm)t112=(3Vα-Vβ)Tc/(3Vm)t110=Tc-t111-t112,]]>第一控制时段和第五控制时段的作用时间均为t₁₁₀/2，第二控制时段和第四控制时段的作用时间均为t₁₁₁/2，第三控制时段的作用时间为t₁₁₂；在第12扇区，V₀₍₀₀₀₎作用时间t₁₂₀以及V₄₍₁₀₀₎的作用时间t₁₂₂为：t122=Vα·Tc/Vmt120=Tc-t122,]]>第一控制时段和第三控制时段的作用时间均为t₁₂₀/2，第二控制时段的作用时间为t₁₂₂。