一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法，应用于三电平逆变器控制系统，该方法包括：获取所述三电平逆变器控制系统中预存储的电压瞬时值，其中所述电压瞬时值为三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的瞬时值；确定所述电压瞬时值对应的瞬时空间矢量；确定所述瞬时空间矢量在所述三电平逆变器的空间矢量图中所处的小扇区；获取所述小扇区的三个基本空间矢量；计算所述三个基本空间矢量的作用时间；采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序，从而更大程度的减少所述三电平逆变器的开关次数、降低开关损耗。
【专利说明】一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子【技术领域】，更具体地说，涉及一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法。
【背景技术】
[0002]三相二极管钳位型三电平逆变器(以下简称“三电平逆变器”)是为了克服传统的两电平逆变器面临的功率开关管应力过高的问题而提出的一种新型逆变器。
[0003]对于所述三电平逆变器，最为常用的脉宽调制方法即为三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其原理为:将所述三电平逆变器输出的三相正弦交流电压用一个旋转的空间矢量表示，则该空间矢量的瞬时值即为所述三相正弦交流电压的瞬时值；将该空间矢量的旋转空间(即所述三电平逆变器的空间矢量图)划分为多个小扇区，则旋转至任一小扇区的该空间矢量的瞬时值(以下简称“瞬时空间矢量”)均可由位于该小扇区边界的三个位置特定的空间矢量(一般称为该小扇区的三个基本空间矢量)合成得到，从而通过控制参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用时间也就控制了该瞬时空间矢量的模长和方向。
[0004]在所述三电平电压空间矢量脉宽调制方法中，一个基本空间矢量分别对应所述三电平逆变器的I?3种开关状态，为降低开关损耗，需要合理安排参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用顺序。
[0005]现有技术采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的开关状态每变化一次仅引起某一相开关状态改变的方式，来确定参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用顺序，从而使得三电平逆变器的开关状态在一个脉宽调制周期内仅变化6次，在一定程度上降低了开关损耗，但是损耗率仍然较高。
【发明内容】
[0006]有鉴于此，本发明提供一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法，以实现采用在一个脉宽调制周期内，保持三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，来确定参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用顺序，从而更大程度的减少所述三电平逆变器的开关次数、降低开关损耗。
[0007]—种三电平电压空间矢量脉宽调制方法，应用于三电平逆变器控制系统，所述方法包括:
[0008]获取所述三电平逆变器控制系统中预存储的电压瞬时值，其中所述电压瞬时值为三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的瞬时值；
[0009]确定所述电压瞬时值对应的瞬时空间矢量；
[0010]确定所述瞬时空间矢量在所述三电平逆变器的空间矢量图中所处的小扇区；
[0011]获取所述小扇区的三个基本空间矢量；
[0012]计算所述三个基本空间矢量的作用时间；
[0013]采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序。
[0014]其中，所述采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序，包括:
[0015]依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态；
[0016]采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三种开关状态每变化一次仅引起所述三电平逆变器的某一相开关状态改变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序；
[0017]定义所述三电平逆变器的开关状态为(SASBS。)，Sa,Sb,Sc分别为所述三电平逆变器的A、B、C三相桥臂的三态开关变量；定义Sx = — I表示所述三电平逆变器的X相桥臂的输出端接电源负端、定义Sx = O表示所述X相桥臂的输出端接直流侧中性点、定义Sx = I表示所述X相桥臂的输出端接电源正端，其中X的值分别为A、B或C。
[0018]其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态，包括:
[0019]若小扇区D13对应的条件I满足，选择(I — I — I)、(10 — I)和(100)，即剔除出(I 一 I 一 I)这一冗余开关状态；若小扇区D13对应的条件I不满足，选择(O — I 一 I)、(I 一 I 一 I)和(10 — I),即剔除出(100)这一冗余开关状态；
[0020]若小扇区D7对应的条件I和条件2都满足，选择(00 — 1),(10 — I)和(100);若小扇区D7对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(O -1 -1)、(00 -1)和(10 — I)；若小扇区D7对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(10 — 1)、(100)和(110);若小扇区D7对应的条件I和条件2都不满足，则选择(O -1 - 1),(10 -1)和(110)；
[0021]若小扇区D14对应的条件2满足，选择(00 — 1),(10 — I)和(11 — I);若小扇区D14对应的条件2不满足，选择(10 -1) (11 -1)和(110)；
[0022]若小扇区Dl对应的条件I和条件2都满足，选择(00 — I )、(000)和(100);若小扇区Dl对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(O -1 - 1),(00 -1)和(000);若小扇区Dl对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(000)、(100)和(110);若小扇区Dl对应的条件I和条件2都不满足，则选择(O — I — I)、(000)和(110)。
[0023]其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态，包括:
[0024]若小扇区D15对应的条件2满足，选择(00 — 1),(01 — I)和(11 — I);若小扇区D15对应的条件2不满足，选择(01 — I)、(11 — I)和(110)；
[0025]若小扇区D8对应的条件2和条件3都满足，选择(00 — 1),(01 — I)和(010);若小扇区D8对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(01 -1)、(010)和(110);若小扇区D8对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(一 10 - 1),(00 -1)和(01 — I);若小扇区D8对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 10 -1)、(01 -1)和(110)；
[0026]若小扇区D16对应的条件3满足，选择(一 11 一 I)、(01 — I)和(010);若小扇区D16对应的条件3不满足，选择(一 10 -1) (- 11 -1)和(01 — I)；[0027]若小扇区D2对应的条件2和条件3都满足，选择(00 — I)、(000)和(010);若小扇区D2对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(000)、(010)和(110);若小扇区02对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(一 10 -1)、(00 — I)和(000);若小扇区D2对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 10 — I)、(000)和(110)。
[0028]其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态，包括:
[0029]若小扇区D17对应的条件3满足，选择(一 11 — I)、(一 110)和(010);若小扇区D17对应的条件3不满足，选择(一 10 - 1),(- 11 -1)和(01 — I)；
[0030]若小扇区D9对应的条件3和条件I都满足，选择(一 100),(- 110)和(010);若小扇区D9对应的条件3不满足、条件I满足，则选择(一 10 - 1),(- 100)和(一 110);若小扇区D9对应的条件3满足、条件I不满足，则选择(一 110)、(010)和(011);若小扇区D9对应的条件3和条件I都不满足，则选择(一 10 — 1),(- 110)和(011)；
[0031]若小扇区D18对应的条件I满足，选择(一 100),(- 110)和(一111);若小扇区D18对应的条件I不满足，选择(一 110) (― 111)和(011)；
[0032]若小扇区D3对应的条件3和条件I都满足，选择(一100)、(000)和(010);若小扇区D3对应的条件3不满足、条件I满足，则选择(一 10 一 I)、(一 100)和(000);若小扇区D3对应的条件3满足、条件I不满足，则选择(000)、(010)和(011);若小扇区D3对应的条件3和条件I都不满足，则选择(一 10 — I)、(000)和(011)。
[0033]其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态，包括:
[0034]若小扇区D19对应的条件I满足，选择(一 100),(- 101)和(一 111);若小扇区D19对应的条件I不满足，选择(一 101),(- 111)和(011)；
[0035]若小扇区DlO对应的条件I和条件2都满足，选择(一 100),(- 101)和(001);若小扇区DlO对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(一 101)、(001)和(011);若小扇区DlO对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(一 1- 10),(- 100)和(一 101);若小扇区DlO对应的条件I和条件2都不满足，则选择(一 I — 10),(- 101)和(011);
[0036]若小扇区D20对应的条件2满足，选择(一 I 一 11),(- 101)和(001);若小扇区D20对应的条件2不满足，选择(一 1- 10) (-1 - 11)和(一 101)；
[0037]若小扇区D4对应的条件I和条件2都满足，选择(一100)、(000)和(001);若小扇区D4对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(000)、(001)和(011);若小扇区D4对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(一 1- 10),(- 100)和(000);若小扇区D4对应的条件I和条件2都不满足，则选择(一 I — 10)、(000)和(011)。
[0038]其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态，包括:
[0039]若小扇区D21对应的条件2满足，选择(一 I 一 11)、(O — 11)和(001);若小扇区D21对应的条件2不满足，选择(一1- 10),(-1 - 11)和(O — 11)；[0040]若小扇区Dll对应的条件2和条件3都满足，选择(O — 10),(0 一 11)和(001);若小扇区Dll对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(一 1- 10)、(O - 10)和(O — 11)；若小扇区Dll对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(O - 11)、(001)和(101);若小扇区Dll对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 1- 10)、(O - 11)和(101)；
[0041]若小扇区D22对应的条件3满足，选择(O — 10),(0 一 11)和(I 一 11);若小扇区D22对应的条件3不满足，选择(O - 11) (1- 11)和(101)；
[0042]若小扇区D5对应的条件2和条件3都满足，选择(O — 10)、(000)和(001);若小扇区D5对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(一 1- 10)、(O - 10)和(000);若小扇区D5对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(000)、(001)和(I 01);若小扇区D5对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 I — 10)、(000)和(101)。
[0043]其中，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态，包括:
[0044]若小扇区D23对应的条件3满足，选择(O — 10),(1 — 10)和(I — 11);若小扇区D23对应的条件3不满足，选择(1- 10)、(1- 11)和(101)；
[0045]若小扇区D12对应的条件3和条件I都满足，选择(O — 10)、(I 一 10)和(100)；若小扇区D12对应的条件3不满足、条件I满足，则选择(I — 10)、(100)和(101);若小扇区D12对应的条件3满足、条件I不满足，则选择(O -1 - 1),(0 - 10)和(I 一 10);若小扇区D12对应的条件3和条件I都不满足，则选择(O -1 - 1),(1 - 10)和(101)；
[0046]若小扇区D24对应的条件I满足，选择(I — 11),(1 — 10)和(100);若小扇区D24对应的条件I不满足，选择(O -1-1) (1-1 -1)和(1- 10)；
[0047]若小扇区D6对应的条件3和条件I都满足，选择(O — 10)、(000)和(100);若小扇区D6对应的条件3不满足、条件I满足，则选择(000)、(100)和(101);若小扇区D6对应的条件3满足、条件I不满足，则选择(O -1 - 1),(0 - 10)和(000);若小扇区D6对应的条件3和条件I都不满足，则选择(O — I — I)、(000)和(101)。
[0048]其中，上述条件I均指代Vdc2 > Vdcl且ia < 0，上述条件2均指代Vdc2 > Vdcl且i。
<0，上述条件3均指代Vde2 > Vdcl且ib < O ;其中，Vdcl为第一直流母线电容两端的电压差，Vdc2为第二直流母线电容两端的电压差，所述第一直流母线电容连接于所述三电平逆变器的电源正端与直流侧中性点之间，所述第二直流母线电容连接于所述三电平逆变器的电源负端与直流侧中性点之间；ia、ib和i。均为所述三电平逆变器的交流侧输出电流，ia、ib、
i。的正方向分别为电流从所述三电平逆变器的A、B、C相桥臂的输出端流向负载的方向；上述小扇区D1-D24依次指代在所述三电平逆变器的空间矢量图中划分出的第1-24小扇区。
[0049]从上述的技术方案可以看出，本发明实施例在计算出参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用时间后，基于在一个脉宽调制周期内，保证所述三电平逆变器的某一相开关状态始终维持不变的原则，来确定所述三个基本空间矢量的作用顺序。由于按照此方式可以剔除所述三个基本空间矢量对应的冗余开关状态，使得一个基本空间矢量仅唯一对应一种开关状态，因此按照此方式确定得到的所述三个基本空间矢量的作用顺序仅为三种开关状态的变化顺序，此时在一个脉宽调制周期内，所述三电平逆变器的开关状态仅变化4次，相较于现有技术，本发明实施例更大程度的减少了所述三电平逆变器的开关次数、降低了开关损耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0050]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0051]图1为本发明实施例公开的一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法流程图；
[0052]图2为本发明实施例公开的一种三电平逆变器的拓扑结构示意图；
[0053]图3为本发明实施例公开的一种三电平逆变器的空间矢量图；
[0054]图4为本发明实施例公开的一种处于小扇区D13中的瞬时空间矢量不意图；
[0055]图5为本发明实施例公开的一种确定三个基本空间矢量的作用顺序方法流程图；
[0056]图6a_6b为小扇区D13对应的三个基本空间矢量的作用顺序和作用时间示意图；
[0057]图7a为现有技术公开的一种三电平逆变器的A相输出电压、电流实验波形；
[0058]图7b为本发明实施例公开的一种三电平逆变器的A相输出电压、电流实验波形。
【具体实施方式】
[0059]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0060]参见图1，本发明实施例公开了一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法，应用于三电平逆变器控制系统，以实现采用在一个脉宽调制周期内，保持三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，来确定参与矢量合成的三个基本空间矢量的作用顺序，从而更大程度的减少所述三电平逆变器的开关次数、降低开关损耗，该方法包括:
[0061]步骤100:获取所述三电平逆变器控制系统中预存储的电压瞬时值，其中所述电压瞬时值为所述三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的瞬时值；
[0062]步骤200:确定所述电压瞬时值对应的瞬时空间矢量；
[0063]步骤300:确定所述瞬时空间矢量在所述三电平逆变器的空间矢量图中所处的小扇区；
[0064]步骤400:获取所述小扇区的三个基本空间矢量；
[0065]步骤500:计算所述三个基本空间矢量的作用时间；
[0066]步骤600:采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序。
[0067]下面，本实施例分别针对上述步骤100-600的具体内容进行详细的解释说明:
[0068]I)关于步骤100
[0069]现有的三电平逆变器控制系统用于对所述三电平逆变器输出的三相正弦交流电压的瞬时值进行闭环控制，其中预存储有所述三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的瞬时值，因此可直接从该现有的三电平逆变器控制系统获取得到所述电压瞬时值。[0070]2)关于步骤200
[0071]瞬时空间矢量存在于两相α β坐标系，电压瞬时值存在于三相ABC坐标系，将所述三相ABC坐标系内的电压瞬时值转换到所述两相α β坐标系内的过程称为Clark变换；
[0072]此时，基于Clark变换原理，即可得到用于将步骤100中所述的电压瞬时值变换为对应的瞬时空间矢量的变换公式，该变换公式如下:
【权利要求】
1.一种三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，应用于三电平逆变器控制系统，所述方法包括: 获取所述三电平逆变器控制系统中预存储的电压瞬时值，其中所述电压瞬时值为三电平逆变器期望输出的三相正弦交流电压的瞬时值； 确定所述电压瞬时值对应的瞬时空间矢量； 确定所述瞬时空间矢量在所述三电平逆变器的空间矢量图中所处的小扇区； 获取所述小扇区的三个基本空间矢量； 计算所述三个基本空间矢量的作用时间； 采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序。
2.根据权利要求1所述的三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，所述采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三电平逆变器的某一相开关状态始终不变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序，包括: 依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量一一对应的三种开关状态； 采用在一个脉宽调制周期内，保持所述三种开关状态每变化一次仅引起所述三电平逆变器的某一相开关状态改变的方式，确定所述三个基本空间矢量的作用顺序； 其中，定义所述三电平逆变器的开关状`态为(SASBS。)，Sa、Sb、S。分别为所述三电平逆变器的A、B、C三相桥臂的三态开关变量；定义Sx = — I表示所述三电平逆变器的X相桥臂的输出端接电源负端、定义Sx = O表示所述X相桥臂的输出端接直流侧中性点、定义Sx = I表示所述X相桥臂的输出端接电源正端，其中X的值分别为A、B或C。
3.根据权利要求2所述的三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量对应的三种开关状态，包括: 若第13小扇区对应的条件I满足，选择(1-1 - 1)、(10 -1)和(100);若第13小扇区对应的条件I不满足，选择(O — I — I)、(I — I — I)和(10 -1)； 若第7小扇区对应的条件I和条件2都满足，选择(00 -1)、(10 -1)和(100);若第7小扇区对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(O -1 -1)、(00 -1)和(10 -1);若第7小扇区对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(10 — I)、( 100)和(110);若第7小扇区对应的条件I和条件2都不满足，则选择(O — 1-1)、(10 — I)和(110); 若第14小扇区对应的条件2满足，选择(00 - 1),(10 -1)和(11 -1);若第14小扇区对应的条件2不满足，选择(10 -1) (11 -1)和(110)； 若第I小扇区对应的条件I和条件2都满足，选择(00 — 1)、(000)和(100);若第I小扇区对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(O -1 -1)、(00 -1)和(000);若第I小扇区对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(000)、(100)和(110);若第I小扇区对应的条件I和条件2都不满足，则选择(O — I — I)、(000)和(110)； 其中，条件I为Vdc2 > Vdcl且ia < 0，条件2为Vdc2 > Vdcl且i。< O ；Vdcl为连接于所述三电平逆变器的电源正端与直流侧中性点之间的第一直流母线电容两端的电压差，Vdc2为连接于所述三电平逆变器的电源负端与直流侧中性点之间的第二直流母线电容两端的电压差，1和i。均为所述三电平逆变器的交流侧输出电流，定义ia、i。的正方向分别为电流从所述三电平逆变器的A、C相桥臂的输出端流向负载的方向。
4.根据权利要求2所述的三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量对应的三种开关状态，包括: 若第15小扇区对应的条件2满足，选择(00 - 1),(01 -1)和(11 -1);若第15小扇区对应的条件2不满足，选择(01 — I)、(11 — I)和(110)； 若第8小扇区对应的条件2和条件3都满足，选择(00 — I)、(01 -1)和(010);若第8小扇区对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(01 -1)、(010)和(110);若第8小扇区对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(一 10 -1)、(00 — I)和(01 -1);若第8小扇区对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 10 -1)、(01 -1)和(110)； 若第16小扇区对应的条件3满足，选择(一 11 -1)、(01 -1)和(010);若第16小扇区对应的条件3不满足，选择(一 10 -1) (- 11 -1)和(01 -1)； 若第2小扇区对应的条件2和条件3都满足，选择(00 — 1)、(000)和(010);若第2小扇区对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(000)、(010)和(110);若第2小扇区对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(一 10 -1)、(00 — I)和(000);若第2小扇区对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 10 — I)、(000)和(110)； 其中，条件2为Vdc2 > Vdcl且i。< 0，条件3为Vde2 > Vdcl且ib < O ；Vdcl为连接于所述三电平逆变器的电源正端与直流侧中性点之间的第一直流母线电容两端的电压差，Vdc2为连接于所述三电平逆变器的电源负端与直流侧中性点之间的第二直流母线电容两端的电压差，ib和i。均为所述三电平逆变器的交流侧输出电流，定义ib、i。的正方向分别为电流从所述三电平逆变器的B、C相桥臂的输出端流向负载的方向。
5.根据权利要求2所述的三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量对应的三种开关状态，包括: 若第17小扇区对应的条件3满足，选择(一 11 — 1),(- 110)和(010);若第17小扇区对应的条件3不满足，选择(一 10 - 1),(- 11 -1)和(01 -1)； 若第9小扇区对应的条件3和条件I都满足，选择(一 100),(- 110)和(010);若第9小扇区对应的条件3不满足、条件I满足，则选择(一 10 - 1),(- 100)和(一 110);若第9小扇区对应的条件3满足、条件I不满足，则选择(一 110 )、( OIO )和(011);若第9小扇区对应的条件3和条件I都不满足，则选择(一 10 — 1),(- 110)和(011)； 若第18小扇区对应的条件I满足，选择(一 100),(- 110)和(一 111);若第18小扇区对应的条件I不满足，选择(一 110) (- 111)和(011)； 若第3小扇区对应的条件3和条件I都满足，选择(一 100)、(000)和(010);若第3小扇区对应的条件3不满足、条件I满足，则选择(一 10 - 1),(- 100)和(000);若第3小扇区对应的条件3满足、条件I不满足，则选择(000)、(OlO)和(011);若第3小扇区对应的条件3和条件I都不满足，则选择(一 10 — I)、(000)和(011)； 其中，条件I为Vdc2 > Vdcl且ia < 0，条件3为Vde2 > Vdcl且ib < O ；Vdcl为连接于所述三电平逆变器的电源正端与直流侧中性点之间的第一直流母线电容两端的电压差，Vdc2为连接于所述三电平逆变器的电源负端与直流侧中性点之间的第二直流母线电容两端的电压差，1和ib均为所述三电平逆变器的交流侧输出电流，ia、ib的正方向分别为电流从所述三电平逆变器的A、B相桥臂的输出端流向负载的方向。
6.根据权利要求3所述的三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量对应的三种开关状态，包括: 若第19小扇区对应的条件I满足，选择(一 100),(- 101)和(一 111);若第19小扇区对应的条件I不满足，选择(一 101),(- 111)和(011)； 若第10小扇区对应的条件I和条件2都满足，选择(一 100),(- 101)和(001);若第10小扇区对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(一 101)、(001)和(011);若第10小扇区对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(一 1- 10),(- 100)和(一 101);若第10小扇区对应的条件I和条件2都不满足，则选择(一 1- 10),(- 101)和(011)； 若第20小扇区对应的条件2满足，选择(一 1- 11)、(一 101)和(001);若第10小扇区对应的条件2不满足，选择(一1- 10) (-1 - 11)和(一101)； 若第4小扇区对应的 条件I和条件2都满足，选择(一 100)、(000)和(001);若第4小扇区对应的条件I不满足、条件2满足，则选择(000)、(001)和(011);若第4小扇区对应的条件I满足、条件2不满足，则选择(一 1- 10),(- 100)和(000);若第4小扇区对应的条件I和条件2都不满足，则选择(一 I — 10)、(000)和(011); 其中，条件I为Vdc2 > Vdcl且ia < 0，条件2为Vdc2 > Vdcl且i。< O ；Vdcl为连接于所述三电平逆变器的电源正端与直流侧中性点之间的第一直流母线电容两端的电压差，Vdc2为连接于所述三电平逆变器的电源负端与直流侧中性点之间的第二直流母线电容两端的电压差，1和i。均为所述三电平逆变器的交流侧输出电流，ia、i。的正方向分别为电流从所述三电平逆变器的A、C相桥臂的输出端流向负载的方向。
7.根据权利要求3所述的三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量对应的三种开关状态，包括: 若第21小扇区对应的条件2满足，选择(一 1- 11)、(O - 11)和(001);若第21小扇区对应的条件2不满足，选择(一1- 10),(-1 - 11)和(O - 11)； 若第11小扇区对应的条件2和条件3都满足，选择(O - 10),(0 - 11)和(001);若第11小扇区对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(一 1- 10),(0 - 10)和(O - 11);若第11小扇区对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(O - 11)、(001)和(101);若第11小扇区对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 1- 10)、(O - 11)和(101)； 若第22小扇区对应的条件3满足，选择(O - 10),(0 - 11)和(1- 11);若第22小扇区对应的条件3不满足，选择(O - 11) (1- 11)和(101)； 若第5小扇区对应的条件2和条件3都满足，选择(O — 10)、(000)和(001);若第5小扇区对应的条件2不满足、条件3满足，则选择(一 1- 10),(0 - 10)和(000);若第5小扇区对应的条件2满足、条件3不满足，则选择(000 )、( 001)和(101);若第5小扇区对应的条件2和条件3都不满足，则选择(一 I — 10)、(000)和(101)； 其中，条件2为Vdc2 > Vdcl且i。< O ;条件3为Vde2 > Vdcl且ib < O ；Vdcl为连接于所述三电平逆变器的电源正端与直流侧中性点之间的第一直流母线电容两端的电压差，Vdc2为连接于所述三电平逆变器的电源负端与直流侧中性点之间的第二直流母线电容两端的电压差，ib和i。均为所述三电平逆变器的交流侧输出电流，ib、i。的正方向分别为电流从所述三电平逆变器的B、C相桥臂的输出端流向负载的方向。
8.根据权利要求3所述的三电平电压空间矢量脉宽调制方法，其特征在于，所述依据所述三电平逆变器中的两个直流母线电容两端的电压以及交流侧输出电流的流向，在与所述三个基本空间矢量相对应的所述三电平逆变器的开关状态中，选择与所述三个基本空间矢量对应的三种开关状态，包括: 若第23小扇区对应的条件3满足，选择(O - 10),(1 - 10)和(1- 11);若第23小扇区对应的条件3不满足，选择(1- 10)、(I 一 11)和(101); 若第12小扇区对应的条件3和条件I都满足，选择(O — 10)、(1- 10)和(100);若第12小扇区对应的条件3不满足、条件I满足，则选择(1- 10)、(100)和(101);若第12小扇区对应的条件3满足、条件I不满足，则选择(O -1 - 1),(0 - 10)和(1- 10);若第12小扇区对应的条件3和条件I都不满足，则选择(O -1 - 1),(1 - 10)和(101)； 若第24小扇区对应的条件I满足，选择(1- 11)、(1- 10)和(100);若第24小扇区对应的条件I不满足，选择(O -1-1) (1-1 -1)和(1- 10)；` 若第6小扇区对应的条件3和条件I都满足，选择(O — 10)、(000)和(100);若第6小扇区对应的条件3不满足、条件I满足，则选择(000)、(100)和(101);若第6小扇区对应的条件3满足、条件I不满足，则选择(O — 1-1)、(O — 10)和(000);若第6小扇区对应的条件3和条件I都不满足，则选择(O — I — I)、(000)和(101)； 其中，条件I为Vdc2 > Vdcl且ia < 0，条件3为Vde2 > Vdcl且ib < O ；Vdcl为连接于所述三电平逆变器的电源正端与直流侧中性点之间的第一直流母线电容两端的电压差，Vdc2为连接于所述三电平逆变器的电源负端与直流侧中性点之间的第二直流母线电容两端的电压差，1和ib均为所述三电平逆变器的交流侧输出电流，ia、ib的正方向分别为电流从所述三电平逆变器的A、B相桥臂的输出端流向负载的方向。
【文档编号】H02M7/487GK103762876SQ201410046246
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年2月10日 优先权日:2014年2月10日
【发明者】杨勇, 谢门喜, 陶雪慧, 朱彬彬 申请人:苏州大学