[发明专利]一种多电平逆变器的通用SVPWM算法

说明书

本发明涉及一种多电平逆变器的新型通用SVPWM算法，包括以下步骤：采集多电平逆变器的瞬时三相输入电压V_i(i＝x,y,z)，转换为瞬时二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。该多电平逆变器的新型通用SVPWM算法，仅需在两电平状态上确定开关矢量、开关顺序和停留时间，无需在n级电平状态下确定这些参数，也无需确定参考向量的确切位置，可以扩展为具有固定电平数的逆变器的应用中，无需使用任何查找表技术，简单有效，具有通用性，适用于采用非常规能源的基于网格/独立系统的MLI。

技术领域

本发明属于电力电子技术应用领域，适用于并网逆变器、PWM镇流器等，更具体地说是涉及一种多电平逆变器的新型通用SVPWM算法。

背景技术

在现有的很多SVPWM方案中，随着输出电压电平的增加，涉及的复杂计算和存储要求也随之增加，这使得SVPWM方案的实施非常昂贵。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出的一种新的用于多电平逆变器(多电平逆变器)的通用SVPWM算法。目的是为了以更小的算法复杂度和条件，实现可以适用于多电平逆变器SVPWM的有效调制。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种多电平逆变器的新型通用SVPWM算法，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，转换为瞬时二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；

根据所述旋转矢量V_ref以及HLS中间矢量生成更高电平调制开关矢量。

作为本发明的进一步优化方案，所述计算给定的逆变器瞬时三相输入电压，计算公式为：

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：

作为本发明的进一步优化方案，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。

作为本发明的进一步优化方案，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：