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专利号: 2020101654450
申请人: 江苏师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-03-06
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,包括如下步骤:S10,获取逆变器主电路对应的电压空间矢量分布图,确定电压空间矢量分布图中的选定扇区;

S20,构建选定扇区对应的新伏秒平衡原则方程组,根据新伏秒平衡原则方程组求取新伏秒平衡约束下A相的作用时间TA,B相的作用时间TB,和C相的作用时间TC;

S30,根据新伏秒平衡约束下A相的作用时间TA,B相的作用时间TB,和C相的作用时间TC确定第一时间修正量;

S40,根据新伏秒平衡约束下A相的作用时间TA,B相的作用时间TB,C相的作用时间TC,以及第一时间修正量确定等效注入零序电压分量后的三相开关状态作用时间;

S50,根据注入零序电压分量后的三相开关状态作用时间确定选定扇区对应的PWM波形。

2.根据权利要求1所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,选定扇区对应的新伏秒平衡原则方程组包括:式中,Ts表示逆变器主电路的开关周期,uAO(t)表示逆变器主电路直流侧中点O对应的A相电压,uBO(t)表示逆变器主电路直流侧中点O对应的B相电压,uCO(t)表示逆变器主电路直流侧中点O对应的C相电压, 表示选定扇区A相的电压空间矢量, 表示选定扇区B相的电压空间矢量, 表示选定扇区B相的电压空间矢量。

3.根据权利要求2所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,新伏秒平衡约束下A相的作用时间TA,B相的作用时间TB,和C相的作用时间TC为:式中,Udc表示逆变器主电路的直流母线电压。

4.根据权利要求3所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,注入零序电压分量后的三相开关状态作用时间包括A相对应的第一作用时间T′A、B相对应的第二作用时间T′B、和C相对应的第三作用时间T′C;

所述注入零序电压分量后的三相开关状态作用时间包括:

T′A=TA-ΔT,

T′B=TB-ΔT,

T′C=TC-ΔT,

式中,ΔT表示第一时间修正量。

5.根据权利要求4所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,第一时间修正量ΔT的确定公式包括:ΔT=Tmax-Ts或ΔT=Tmin,

式中,Tmax=max(TA,TB,TC),Tmin=min(TA,TB,TC),max()表示取最大值,min()表示取最小值。

6.根据权利要求5所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,还包括:设置选定扇区的展宽操作条件和在剔除窄脉冲操作过程中的时间修正条件,根据展宽操作条件和时间修正条件计算第二时间修正量,根据第二时间修正量修正三相开关状态作用时间,并在展宽操作或在剔除窄脉冲操作过程中采用修正后的三相开关状态作用时间确定选定扇区对应的PWM波形。

7.根据权利要求6所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,所述展宽操作条件包括:Tmin_allow≤T′X+Toffset≤Tmax_allow,在剔除窄脉冲操作过程中的时间修正条件包括:

max(T′X-Toffset)≤Tmax_allow,mid(T′X-Toffset)≥Tmin_allow,min(T′X-Toffset)=0,

其中,X=A,B,C,Tmin_allow表示选定扇区的三相最短作用时间,Tmax_allow表示选定扇区的三相最长作用时间,Toffset表示第二时间修正量,mid()表示求中间值。

8.根据权利要求1至7任一项所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,还包括:获取注入零序电压分量后选定扇区达成线性调制时,三相开关状态作用时间的作用时间条件,以及选定扇区的三相电压空间矢量方程组,根据所述作用时间条件和三相电压空间矢量方程组计算选定扇区的调制度m,根据调制度m确定选定扇区的PWM调制性能。

9.根据权利要求8所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,所述作用时间条件包括:若Tmax>Ts且Tmin>0,则Tmax-Ts≤Tmin;

若Tmax<Ts且Tmin<0,则Tmax-Tmin≤Ts;

其中,Ts表示逆变器主电路的开关周期,Tmax=max(TA,TB,TC),Tmin=min(TA,TB,TC),max()表示取最大值,min()表示取最小值。

10.根据权利要求8所述的端电压直接合成的两电平逆变器PWM控制方法,其特征在于,所述选定扇区的三相电压空间矢量方程组包括:其中, 表示选定扇区A相的电压空间矢量, 表示选定扇区B相的电压空间矢量, 表示选定扇区B相的电压空间矢量,Udc表示逆变器主电路的直流母线电压。