[发明专利]一种三相NPC-H桥五电平逆变器的脉宽调制方法

摘要

本发明公开了一种三相NPC‑H桥五电平逆变器的脉宽调制方法，确定开关角数量；建立以加权总谐波电压畸变率、桥臂功率均衡的基波电压非线性约束条件为基础的初始/最终优化目标函数；通过遗传算法求解初始优化目标函数得到相应调制比的初始开关角度值；求解最终优化目标函数得到最终开关角度值；循环计算，比较所有的加权总谐波电压畸变率，选择、存储相应调制比的最优开关角度值，以及根据NPC‑H桥逆变器控制产生相应的PWM信号；本发明消除了逆变器输出的部分边带谐波、抑制了低次谐波，降低了总谐波电流THD；均衡了开关器件的动作频率和导通时间，稳定了直流母线中点电压；大幅减小了共模电压和共模电流幅值。

主权项

1.一种三相NPC‑H桥五电平逆变器的脉宽调制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S10，根据控制系统性能要求确定开关器件在基波周期内的开关角数量；步骤S20，考虑3倍次谐波对输出共模电压的影响，建立加权总谐波电压畸变率和桥臂功率均衡的基波电压非线性约束条件；步骤S30，根据非线性约束条件在调制比区间内通过遗传算法求解相应调制比的初始开关角度值；步骤S301，根据步骤S20得到的非线性约束条件建立初始优化目标函数，确定初始开关角度值的边界和线性不等式约束条件；步骤S302，设定初始种群参数，计算种群中单个个体的适应度值，根据适应度选择父代个体，从父代种群中的基因信息产生新的子个体，按小概率扰动来改变种群中的个体基因信息而创建变异的子辈；步骤S303，满足优化终止条件时，选取调制比得到相应的初始开关角度值；步骤S40，根据步骤S30得到的初始开关角度值，采用Matlab的非线性规划函数Fmincon求解最终开关角度值：步骤S401，根据步骤S20得到最终优化目标函数和非线性约束等式，确定最终开关角度值的边界和线性不等式约束条件；步骤S402，采用约束优化中的非线性规划函数Fmincon求解最终开关角度值；步骤S403，满足优化终止条件时，选取调制比得到相应的最终开关角度值；步骤S50，循环计算，比较所有的加权总谐波电压畸变率，选择、存储相应调制比的最优开关角度值，以及根据NPC‑H桥逆变器控制产生相应的PWM信号。