[发明专利]一种5段式SVPWM调制方法

说明书

本发明公开了一种5段式SVPWM调制方法，该方法针对传统5段式SVPWM调制信号中突变电压矢量，利用各种分段线段(直线或弧线)进行平滑从而平抑系统谐波，从而达到在保持传统5段式SVPWM低开关损耗优点的前提下，进一步降低调制输出谐波含量的目的。本发明可广泛应用于UPS、光伏逆变器、储能变流器等电力电子设备的PWM控制领域。

技术领域

本发明属于电力电子控制技术领域，尤其涉及一种开关优化控制的5段式SVPWM调制方法。

背景技术

空间矢量控制SVPWM广泛应用于不间断电源(UPS)、储能变流器(PCS)、光伏逆变器(Solar Inverter)、静止无功发生器(SVG)、有源电力滤波器(APF)等电力电子装备中电力电子功率器件的PWM控制领域。SVPWM控制方法相对于SPWM控制具有更高的直流母线利用率，因此得到了广泛的应用。

在SVPWM技术应用中，又分7段式和5段式SVPWM控制。其中，7段式SVPWM每段PWM周期均以零矢量开始，因此其PWM输出周期间没有电平矢量的突变，输出谐波含量较小；而5段式SVPWM调制方法开关动作次数较少，因此开关损耗较小。

考虑到7段式谐波含量小、5段式开关损耗小的优点，本发明在5段式基础上，将合成5段式SVPWM的零序突变矢量进行平滑处理，以实现满足5段式开关损耗的基础上，进一步减小其调制谐波含量。

发明内容

本发明公开一种5段式SVPWM调制方法，将传统5段式SVPWM调制波各空间矢量突变点，利用直线或弧线各种分段线段进行平滑处理，从而抑制空间电压矢量的突变，达到降低5段式SVPWM谐波含量的目的，用于UPS、光伏逆变器、储能变流器等电力电子设备的PWM控制领域。

进一步地，设计一种零序信号加入调制波，一种优化的5段式SVPWM零序信号生成及优化的5段式SVPWM调制方法，具体步骤如下：

(1)将三相调制信号通过归一化后为v_a(t)、v_b(t)、v_c(t)∈[0，1]；

(2)计算获得归一化三相调制信号的最大值v_max(t)、最小值

v_min(t)，并计算v_p(t)、v_n(t)信号备查，令：

v_max(t)＝max(v_a(t)+v_b(t)+v_c(t))

v_min(t)＝min(v_a(t)+v_b(t)+v_c(t))

(3)计算v_p(t)、v_n(t)绝对值最小者计算v_pn(t)信号备查，为表述方便这里采用C语言中条件运算符进行表示：

v_pn(t)＝|v_p(t)||v_n(t)|？v_n(t):v_p(t)

(4)计算-v_a(t)、-v_b(t)、-v_c(t)三者信号的中间值v_mid(t)：

v_mid(t)＝max(min(-u_a(t),-u_b(t)),min(max(-u_a(t),-u_b(t)),-u_c(t)))