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专利号: 2020115930812
申请人: 中国矿业大学
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种三电平NPC逆变器载波频率有序变化反相层叠脉宽调制方法,其特征在于:通过将两个频率不同的三角载波f1、f2有序变化代替常规载波反相层叠脉宽调制法中固定频率为(f1+f2)/2的三角载波,并使有序变化载波的平均载波频率约等于(f1+f2)/2;逆变器直流侧的电容中点电位使用改进的零序电压V0注入法平衡。

2.根据权利要求1所述的一种三电平NPC逆变器载波频率有序变化反相层叠脉宽调制方法,其特征在于:所述的两个频率不同的三角载波f1、f2有序变化规则为:f1‑f1‑f1‑f2‑f2‑f2且不断循环。

3.根据权利要求1所述的一种三电平NPC逆变器载波频率有序变化反相层叠脉宽调制方法,其特征在于:所述的用来平衡逆变器直流侧中点电位改进的零序电压值V0采取“预估‑校验‑修正”的计算方法实现,即:

在逆变器某个开关周期Ts内,将三相参考正弦调制波电压Va、Vb、Vc按瞬时值大小排列为最大值Vmax、中间值Vmid、最小值Vmin;三相正弦参考电压Va、Vb、Vc下负载电流ia、ib、ic也按瞬时值大小排列为最大值imax、中间值imid、最小值imin;并按下式计算出用来平衡逆变器直流侧中点电位的零序电压预估值V0tst,

式中Uc1、Uc2分别表示逆变器直流侧上、下电容电压在这个开关周期Ts内的采样值;Cdc表示逆变器直流侧单个电容容量;sgn(x)是符号函数,表示x大于等于0时返回值为1,x小于0时返回值为‑1;Ts为逆变器开关周期即有序变化的载波频率的倒数,即以值为(1/f1)‑(1/f1)‑(1/f1)‑(1/f2)‑(1/f2)‑(1/f2)变化并循环;

当计算所得零序电压预估值V0tst注入三相参考电压Va、Vb、Vc后,即为V0tst+Va、V0tst+Vb、V0tst+Vc,将它们瞬时值重新排成最大值Vmax1、中间值Vmid1、最小值Vmin1;因零序电压注入到三相参考电压Va、Vb、Vc后只会改变之前的Vmid所对应的正负符号,并不会影响Vmax、Vmin的正负性;故按下面规则检验并修正零序电压预估值V0tst:①当sgn(Vmid1)=sgn(Vmid),则零序电压预估值V0tst是正确的;

②当sgn(Vmid1)=‑sgn(Vmid),则零序电压预估值V0tst按下式重新计算;

为便于叙述,将三相参考正弦调制波电压幅值的峰值大小设为1,①②中计算所得零序电压预估值V0tst注入三相正弦参考电压Va、Vb、Vc后新的参考电压幅值大小得不超过1,即受下式约束并修正,最终确定零序电压值V0;

由此,最终零序电压V0按下面几种情况确定:令Vmax=max(Va,Vb,Vc),Vmin=min(Va,Vb,Vc)

1)当V0tst+Vmax>1,则V0=V0tst=1‑Vmax并注入三相参考电压中;

2)当V0tst+Vmin<‑1,则V0=V0tst=‑1‑Vmax并注入三相参考电压中;

3)其他情况下,零序电压V0则与按上述①、②规则得出零序电压预估值V0tst相等即V0=V0tst并注入三相参考电压中。