[发明专利]一种三相四桥臂三电平逆变器中点电位漂移抑制方法

摘要

本发明公布了一种三相四桥臂三电平逆变器中点电位漂移抑制方法。本发明将三相四桥臂三电平逆变器的SVPWM矢量从传统的三维空间降维至平面，前三桥臂和第四桥臂的开关状态分开选取，充分利用前三桥臂三电平空间矢量表，选取零矢量，长矢量，成对使用小矢量，不直接使用中矢量，利用相邻长矢量合成中矢量，以电容充电效应和放电效应相抵消为原则选择第四桥臂的开关状态。该算法简单易实现，不仅可带不对称负载，且在任何负载功率因数和调制比下流过直流侧电容中点的电流在一个周期内平均值严格为零，从而有效抑制了中点电位的漂移。该算法无须采样电流，降低了系统对直流侧稳压电容的要求，开环控制和闭环控制均可使用。

主权项

1. 一种三相四桥臂三电平逆变器中点电位漂移抑制方法特征在于包括如下步骤：(1)采用三个桥臂的中点电压即第一桥臂中点电压V1、第二桥臂中点电压V2、第三桥臂中点电压V3合成αβ坐标下的综合电压矢量：其中，Vrα为Vref在αβ坐标下的α轴分量，Vrβ为Vref在αβ坐标下的β轴分量，为自然底数，j为虚部；并将所述综合电压矢量Vref转换到gh坐标下的g轴分量Vrg，h轴分量Vrh：(2)将步骤(1)所述的g轴分量Vrg，h轴分量Vrh分别向上向下取整得到四个顶点：第一顶点VUL为g轴分量Vrg向上取整、h轴分量Vrh向下取整，第二顶点VLU为g轴分量Vrg向下取整、h轴分量Vrh向上取整，第三顶点VUU为g轴分量Vrg上取整、h轴分量Vrh向上取整，第四顶点VLL为g轴分量Vrg向下取整、h轴分量Vrh向下取整；(3)选取与Vref相邻的三个开关矢量合成Vref并定义第一开关矢量第二开关矢量第三开关矢量且当Vrg+Vrh-(VULg+VULh)大于零则当Vrg+Vrh-(VULg+VULh)小于或等于零则其中d1为第一开关矢量的占空比、d2为第二开关矢量的占空比、d3为第三开关矢量的占空比，VULg为第一顶点VUL的g轴分量，VULh为第一顶点VUL的h轴分量，VUUg为第三顶点VUU的g轴分量，VUUh为第三顶点VUU的h轴分量，VLLg为第四顶点VLL的g轴分量，VLLh为第四顶点VLL的h轴分量；(4)将步骤3所述的三个开关矢量经过矢量选择得到第四桥臂0状态的作用占空比为do；第一桥臂P状态占空比为d1p，0状态占空比为d1o，N状态占空比为d1n；第二桥臂P状态占空比为d2p，0状态占空比为d2o，N状态占空比为d2n；第三桥臂P状态占空比为d3p，0状态占空比为d3o，N状态占空比为d3n；所述矢量选择具体如下：当步骤3所述的三个开关矢量中包含中矢量，则用与中矢量最相邻的两个长矢量各作用一半占空比来合成此中矢量；当步骤3所述的三个开关矢量中包含正负小矢量，则成对使用且作用相同的占空比，其中一个小矢量所对应的第四桥臂开关状态为0状态，另一个小矢量所对应的第四桥臂开关状态待定为P状态或N状态；当步骤3所述的三个开关矢量中包含长矢量，所选的长矢量第四桥臂开关状态不为0状态；当步骤3所述的三个开关矢量中包含零矢量，第四桥臂开关状态采用0状态；(5)由第四桥臂相电压即：可得到第四桥臂P状态的作用占空比dp，上式中第四桥臂N状态的作用占空比1-do-dp，0状态时第四桥臂中点电压为0，P状态时第四桥臂中点电压为N状态时第四桥臂中点电压为E为所述逆变器母线电压，P状态为所述桥臂正向导通状态，0状态为所述桥臂关断状态，N状态为所述桥臂反向导通状态。