CN101860031B - 一种用于减少死区时间对空间矢量影响的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于减少死区时间对空间矢量影响的方法，步骤如下：步骤1、提取上一个载波周期结束状态的矢量一；步骤2、提取下一个相邻载波周期起始状态的矢量二；步骤3、比较矢量一的三电平和矢量二中的三电平是否一致；步骤4、一致则保留矢量二，不一致则将矢量二的三电平中与矢量一的三电平中不相同的某一或某些电平变为与矢量一相同的电平；步骤5、程序结束。本发明将载波周期变化前与变化后的各项电平的状态进行比较，根据上一个周期的与下一个相邻周期的不同矢量状态有选择的进行再分配，保持各个周期状态的连续性，有效地减少了死区时间产生的低次谐波对有源滤波器造成的不利影响。
Description
技术领域
本发明涉及一种减少对空间矢量影响的方法，特别是涉及一种用于减少死区时间对空间矢量影响的方法。
背景技术：
三电平有源滤波器空间矢量控制中，载波由一个周期过度到另一个周期时，为防止三电平拓扑电路的桥臂短接，需要将原有的开关状态变为零电平；而在此变化过程中会产生负序电压。负序电压将产生频率较低的谐波电流，此谐波电流与原有的有源滤波器补偿谐波的电流相叠加，对系统将造成的不利影响。在网络中，此电流又很难被滤除，这将使有源滤波器的减少谐波的能力减弱，并且有可能产生系统振荡。
为了防止电路由一种状态转为另一种状态时发生桥臂短路，必须设定死区时间。以往，在载波周期发生变化时，把各项电平全置为零电平，然后再按照开关状态对各相电平进行设置，此方法程序复杂、效率低，不能有效减少死区时间产生的低次谐波对有源滤波器造成的不利影响。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于减少死区时间对空间矢量影响的方法，根据上一个周期的与下一个相邻周期的不同矢量状态有选择的进行再分配，保持各个周期状态的连续性，且能简单有效的减少死区时间产生的低次谐波对有源滤波器造成的不利影响。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于减少死区时间对空间矢量影响的方法，步骤如下：
步骤1、提取上一个载波周期结束状态的矢量一；
步骤2、提取下一个相邻载波周期起始状态的矢量二；
步骤3、比较矢量一的三电平和矢量二中的三电平是否一致；
步骤4、一致则保留矢量二，不一致则将矢量二的三电平中与矢量一的三电平中不相同的某一或某些电平变为与矢量一相同的电平；
步骤5、结束。
步骤中的三电平为o、p、n；矢量为三电平o、p、n的任意组合之一。
程序开始时，提取上一个载波周期结束状态的矢量一送至复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)输入端，然后再提取下一个相邻载波周期起始状态的矢量二送至CPLD另一输入端；利用CPLD比较矢量一的三电平和矢量二中的三电平是否一致；矢量一和矢量二一致，则保留矢量二；矢量一和矢量二不一致，则将矢量二的三电平中与矢量一的三电平中不相同的某一或某些电平变为与矢量一相同的电平；此次程序判断结束，继续进行循环判断。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将载波周期变化前与变化后的各项电平的状态进行比较，根据上一个周期的与下一个相邻周期的不同矢量状态有选择的进行再分配，合理设置载波的初始状态，尽量保持各个周期状态的连续性，有效地减少了死区时间产生的低次谐波对有源滤波器造成的不利影响。
附图说明：
图1为本发明的软件程序流程图；
图2为本发明的三电平空间矢量图；
图3为本发明各扇区的矢量状态次序图。
具体实施方式：
本发明的中心思想在于克服现有技术的不足，提供一种用于减少死区时间对空间矢量影响的方法，能简单有效的减少死区时间产生的低次谐波对有源滤波器造成的不利影响。下面结合实施例参照附图进行详细说明，以便对本发明的技术特征及优点进行更深入的诠释。
本发明的软件程序流程图如图1所示，一种用于减少死区时间对空间矢量影响的方法，步骤如下：
步骤1、提取上一个载波周期结束状态的矢量一；
步骤2、提取下一个相邻载波周期起始状态的矢量二；
步骤3、比较矢量一的三电平和矢量二中的三电平是否一致；
步骤4、一致则保留矢量二，不一致则将矢量二的三电平中与矢量一的三电平中不相同的某一或某些电平变为与矢量一相同的电平；
步骤5、结束。
步骤中的三电平为o、p、n；矢量为三电平o、p、n的任意组合之一。
程序开始时，提取上一个载波周期结束状态的矢量一送至CPLD输入端，然后再提取下一个相邻载波周期起始状态的矢量二送至CPLD另一输入端；利用CPLD比较矢量一的三电平和矢量二中的三电平是否一致；矢量一和矢量二一致，则保留矢量二；矢量一和矢量二不一致，则将矢量二的三电平中与矢量一的三电平中不相同的某一或某些电平变为与矢量一相同的电平；此次程序判断结束，继续进行循环判断。
本发明的三电平空间矢量图如图2所示，共有27种状态矢量，分为I、II、III、IV、V、VI这6个扇区，图中综合矢量电压可以分为四类：
长矢量6个：pnn、pnp、nnp、npp、npn、ppn，位于正六边形的顶点，三个开关都仅有P、N两种状态；
中矢量6个：pon、opn、npo、nop、onp、opn，位于正六边形每条边的中点；
短矢量6对：poo、onn、ppo、oon、opo、non、opp、noo、oop、nno、pop、ono，位于正六边形中心与顶点连线中点；
顶点矢量3个：ooo、ppp、nnn。
本发明各扇区的矢量状态次序图如图3第一行所示，第一个载波周期的矢量状态次序如图3的第一行所示，即为：onn oon ooo poo ooo oon onn。其中位于此行开始的onn为第一个载波周期的起始状态，而位于此行结尾部分的onn为此载波周期的结束状态。
第二个载波周期的矢量状态次序如图3第二行所示，即为：oon ooo pooppo poo ooo oon。其中位于此行开始的oon为第二个载波周期的起始状态，而位于此行结尾部分的oon为此载波周期的结束状态。
为了不把第二个载波周期的起始状态的oon置为零电平，而保持第一个载波周期的结束状态onn，在CPLD中比较第一个载波周期的结束状态的onn与第二个载波周期的起始状态oon是否一致。一致，则保留onn；如果不同则改变相应的位，onn与oon的第2位不相同，则将oon的第2位“o”变为onn的第2位“n”，而onn与oon的第一位、第三位相同则保留。经过改变，不会产生负序电压，从而不会产生低频的谐波电流，程序对相邻两个载波周期进行循环判断。
Claims (3)
1.一种用于减少死区时间对空间矢量影响的方法，步骤如下：
步骤1、提取上一个载波周期结束状态的矢量一；
步骤2、提取下一个相邻载波周期起始状态的矢量二；
步骤3、比较矢量一的三电平和矢量二中的三电平是否一致；
步骤4、一致则保留矢量二，不一致则将矢量二的三电平中与矢量一的三电平中不相同的某一或某些电平变为与矢量一相同的电平；
步骤5、结束。
2.根据权利要求1所述的用于减少死区时间对空间矢量影响的方法，其特征在于：所述的三电平为o、p、n。
3.根据权利要求2所述的用于减少死区时间对空间矢量影响的方法，其特征在于：所述的矢量为三电平o、p、n的任意组合之一。
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