[发明专利]维也纳整流器中点电位振荡控制方法、系统及装置

说明书

本发明提供的维也纳整流器中点电位振荡控制方法、系统装置，方法包括以下步骤：根据维也纳整流器中电流流向，确定基本空间电压矢量；构建αβ坐标系，确定基本空间电压矢量在αβ坐标系中的扇区；选择扇区的基本空间电压矢量，根据基本空间电压矢量求解有效基本矢量的作用时间；调整基本空间电压矢量的改变时间，根据改变时间优化作用时间，根据优化后的作用时间控制功率管的开通及关断顺序；方法实时性好，利于工程实用，有效提高了电能质量并降低成本，提高了三电平维也纳整流器的整体性能和可靠性可广泛应用于高功率因数、高功率密度电力电子技术领域。

技术领域

本发明涉及高功率因数、高功率密度电力电子技术领域，尤其是维也纳整流器中点电位振荡控制方法、系统及装置。

背景技术

随着对高电能质量和功率密度整流器的迫切需求，近年来三电平维也纳(VIENNA)整流器已成为国内外研究热点，其不仅可以实现输入单位功率因数校正，具有谐波小、开关损耗低和电磁干扰小等优点，且电路结构简单、开关数目少，无桥臂直通问题，但是，三电平VIENNA整流器存在着中点电位直流及交流不平衡问题。

现有技术的中点平衡控制都是聚焦解决上下电容间的直流不平衡问题，目前为止，针对三电平变换器的直流不平衡问题提出了一些成熟可行的控制方法和措施。中点电位振荡抑制解决的是交流不平衡问题，遗憾的是，目前为止，现有技术关注三电平变换器中点电位振荡抑制方法研究很少，并且主要集中在：通过加入时间偏移量来抑制中点电位振荡，但实施方法复杂，导致实时性差；通过计算中点电位补偿系数，动态补偿注入的零序分量来抑制中点电位振荡，存在着复杂的坐标变换和计算，实时性差等问题；采用SPWM方法抑制中点振荡，但存在着开关损耗高、输出谐波大的缺点，不利于工程实用；采用非连续调制来抑制中点电位振荡，但同时增加了交流侧谐波，降低了电能质量。由于中点电位交流不平衡的振荡会造成低频谐波的存在进而影响电能质量，而三电平VIENNA整流器的性能指标要求是很严格的，因此研究其中点电位的振荡抑制是特别重要的。

发明内容

有鉴于此，为至少部分解决上述技术问题之一，本发明实施例目的在于提供一种基于小矢量可调的VIENNA整流器中点电位振荡优化控制方法，同时本发明实施例还提供了能对应实现该方法或功能的系统及装置。

第一方面，本申请的技术方案提供了维也纳整流器中点电位振荡控制方法，应用于维也纳整流器，所述维也纳整流器包括功率管，其步骤包括：根据维也纳整流器中电流流向，确定基本空间电压矢量；

构建αβ坐标系，确定所述基本空间电压矢量在所述αβ坐标系中的扇区；

选择所述扇区的基本空间电压矢量，根据所述基本空间电压矢量求解有效基本矢量的作用时间；

调整所述基本空间电压矢量的改变时间，根据所述改变时间优化所述作用时间，根据优化后的作用时间控制所述功率管的开通及关断顺序。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述根据维也纳整流器中电流流向，确定基本空间电压矢量这一步骤，其包括：

确定所述维也纳整流器每相的电流流向，确定所述功率管的开关组合状态；

根据所述开关组合状态确定所述基本空间电压矢量。

在本申请方案的一种可行的实施例中，所述构建αβ坐标系，确定所述基本空间电压矢量在所述αβ坐标系中的扇区这一步骤，包括：

根据所述基本空间电压矢量与α轴夹角，将αβ坐标空间划分得到若干第一扇区，并在所述第一扇区中划分得到若干第二扇区；

将所述基本空间电压矢量变换得到αβ坐标向量，根据所述αβ坐标向量确定所述第一扇区；

根据所述αβ坐标向量确定第一变量，根据所述第一变量在所述第一扇区中坐标位置关系确定所述基本空间电压矢量所处的第二扇区。