[发明专利]三电平逆变器中点电压控制和共模电压抑制的方法及系统

权利要求书

1.一种三电平逆变器中点电压控制和共模电压抑制的方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)按照同时减少电压波动和抑制共模电压的原则构建新的虚拟矢量：

(2)根据实时检测的上、下电容的电压差和三相电流以及所述新的虚拟矢量来调节中点电压，并获得中点电压平衡因子；在步骤(2)中，可变虚拟小矢量的调节规则包括：

当-A≤ΔU≤A时，使得中点电荷变化量ΔQ＝0，中点电压平衡因子K₁₁＝K₂₁＝1/3；

当ΔU＞A且参考矢量位于第I大扇区第1小扇区时，中点电压平衡因子K₁₁＝P₁；

当ΔU＞A且参考矢量位于第I大扇区第2小扇区时，中点电压平衡因子K₂₁＝P₂；

当ΔU＜-A且参考矢量位于第I大扇区第1小扇区时，中点电压平衡因子K₁₁＝P₂；

当ΔU＜-A且参考矢量位于第I大扇区第2小扇区时，中点电压平衡因子K₂₁＝P₁；其中，ΔQ为一个周期内电容电荷的变化量，ΔU为上、下电容的中点电压差，A为电压滞环的大小，P1＝1/30，P2＝14/30；

(3)将所述中点电压平衡因子输入到SVPWM算法中获得相应的PWM序列，并根据所述PWM序列来控制开关管的开通和关断实现共模电压抑制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，在第I大扇区构建的虚拟小矢量为V_s1＝(V_OON+V_POO+V_ONO)/3，其中，V_OON和V_ONO为第I扇区开关状态OON和ONO对应的负小矢量、V_POO为开关状态POO对应的正小矢量。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，根据实时测量的上、下电容的电压获得中点电压差ΔU＝U_dc1-U_dc2，再根据中点电压差和三相电流调节中点电压平衡因子。

4.如权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，在步骤(2)中，可变虚拟中矢量的调节规则包括：

当-A≤ΔU≤A时，中点电压的波动在可以接受的范围内，使得中点电荷变化量ΔQ＝0，中点电压平衡因子Km＝1/3；

当ΔU＞A时，ΔQ＞0：i_b＞0，K_m＝P₁，i_b＜0，K_m＝P₂；

当ΔU＜-A时，ΔQ＜0：i_b＞0，K_m＝P₂，i_b＜0，K_m＝P₁；

其中，ΔQ为一个周期内电容电荷的变化量，ΔU为上、下电容的中点电压差，A为电压滞环的大小，K_m为中点电压平衡因子，i_b为逆变器输出的b相电流，P₁＝1/30，P₂＝14/30。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，60度坐标下虚拟矢量SVPWM算法实现的具体过程包括：

(31)将90度坐标下的参考电压矢量转换为60度坐标下参考电压矢量；

(32)判断60度坐标下参考电压矢量位于哪个大扇区；

(33)对确定好大扇区的参考电压矢量进行小扇区判断从而确定参考电压矢量的位置；

(34)根据所述参考电压矢量的位置确定参与合成的基本虚拟矢量，再计算每个虚拟矢量的作用时间；

(35)根据每个虚拟矢量的作用时间获得脉冲序列的输出顺序；

(36)根据各个矢量的作用时间和脉冲序列输出对应的PWM信号，根据所述PWM信号控制开关管的开通和关断实现共模电压抑制。