[发明专利]一种多电平逆变器的通用SVPWM算法

权利要求书

1.一种多电平逆变器的通用SVPWM算法，其特征在于，包括以下步骤：

采集多电平逆变器的瞬时三相输入电压V_x、V_y、V_z，转换为瞬时两相输入电压后计算出旋转矢量V_ref的瞬时幅度；

基于所述旋转矢量V_ref的尖端幅值以及调制指数M确定出逆变器的当前工作电平状态L；

根据所述工作电平状态L确定出当前工作电平状态下每个扇区支撑矢量的k值，以生成每个扇区的支撑矢量SV_i，i＝1,...,k，并根据所述SV_i确定出与V_ref距离最小的支撑矢量，作为HLS中间矢量，其中HLS为高电平子六边形矢量图区域；

其中，根据工作电平状态L计算生成当前工作电平下每个扇区的支撑矢量，计算公式为：

k＝L-1

其中SV_k为第k个支撑矢量，V₁和V₂两个矢量是两电平输入矢量；

基于所述旋转矢量V_ref以及HLS中间矢量生成更高电平调制开关矢量。

2.根据权利要求1所述的一种多电平逆变器的通用SVPWM算法，其特征在于：计算给定的逆变器瞬时三相输入电压：

v_x＝V_m，cosωt (1)

其中V_m，是三相输入电压的幅值；

根据转换矩阵将瞬时三相输入电压转换成瞬时两相输入电压，转换矩阵为：

根据瞬时两相输入电压计算出瞬时幅度，计算公式为：

3.根据权利要求2所述的一种多电平逆变器的通用SVPWM算法，其特征在于：根据获取的瞬时幅度计算逆变器的工作电平状态，计算公式为：

其中M为调制指数，V_dc为沿0°轴的n电平电压矢量的最大长度。

4.根据权利要求3所述的一种多电平逆变器的通用SVPWM算法，其特征在于：根据生成的支撑矢量来计算每个支撑矢量与V_ref的距离并选取最小距离的矢量作为包含V_ref尖端的HLS的中间矢量，计算公式为：

其中(V_{ref_α},V_{ref_β})和(SV_{k_α},SV_{k_β})分别是V_ref和第k个支撑矢量的坐标。

5.根据权利要求4所述的一种多电平逆变器的通用SVPWM算法，其特征在于：将包含V_ref尖端的HLS中间矢量V_m映射到内部子六边形空间矢量图并计算出映射矢量V_{ref_m}的坐标(V_{ref_mα},V_{ref_mβ})，根据映射矢量获取内部子六边形空间矢量图最接近的相邻开关矢量，计算公式为：

V_{ref_mα}＝V_{ref_α}-V_{m_α}

V_{ref_mβ}＝V_{ref_β}-V_{m_β}

其中(V_{ref_α},V_{ref_β})和(V_{m_α},V_{m_β})分别是V_ref和V_m的坐标。

6.根据权利要求5所述的一种多电平逆变器的通用SVPWM算法，其特征在于：根据获取的内部子六边形空间矢量图最接近的相邻开关矢量计算出与V_ref确切位置相关的n电平开关矢量，计算公式为：

其中V_m为包含V_ref尖端的HLS中间矢量，V₂₁、V₂₂、V₂₃为内部子六边形空间矢量图最接近的相邻开关矢量。