CN102769397B - 一种三相并网逆变器空间矢量控制的改进方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三相并网逆变器空间矢量控制的改进方法，通过判断电压空间矢量相位角，使用查表法，在特定的电压空间矢量相位角区间对特定相占空比信号进行强制为0或者1并输出。该方法以减小并网逆变器的开关器件的开关通断次数，克服了传统空间矢量控制并网逆变器的开关器件存在开关损耗较大的问题，抑制逆变器温升，提高了三相并网逆变器的工作效率，提高了三相并网逆变器的可靠性和延长使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种矢量控制方法，特别涉及一种三相并网逆变器空间矢量控制的改进方法。
背景技术
三相并网逆变器用于将直流电能转换成三相交流电，如图1所示，其工作原理是采用高频开关器件搭建主电路，使用一定的调制方法，控制高频开关器件的工作状态，使其输出的波形近似正弦波。目前常用的一种调制方法是空间矢量控制方法，空间矢量控制方法是将三相全桥逆变器的八种不同的开关状态经过坐标变换得到八种电压矢量，再将三相参考电压经过坐标变换得出参考电压矢量，选择八种电压矢量中若干电压矢量区合成参考电压矢量，并确认六个高频开关器件的开关状态。该方法具有直流电压利用率高，谐波特性好，转矩脉动小的特点，但存在并网逆变器的开关器件开关损耗较大的问题。
在满足其他性能的前提下，尽可能提高三相并网逆变器的转换效率，以提高电源利用率，并抑制逆变器温升，这就意味着要尽可能地减小三相并网逆变器的自身损耗。三相并网逆变器的主要损耗来自于开关器件的开通与关断过程的损耗。在开关频率一定的情况下，开关损耗随着逆变器输出功率的增大而增大。传统的三相并网逆变器空间矢量控制方法为了降低逆变器损耗，就会减少高频开关器件的工作频率，从而导致逆变输出波形的谐波变大，三相并网逆变器的并网性能降低。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是对传统的三相并网逆变器空间矢量控制进行改进，以减小开关通断次数，进而减小开关损耗，提高三相并网逆变器的工作效率。
本发明采用以下技术方案实现：一种三相并网逆变器空间矢量控制的改进方法，其特征在于：通过判断电压空间矢量相位角，使用查表法，在特定的电压空间矢量相位角区间对三相占空比信号进行修正并输出。
优选的，所述对三相占空比信号进行修正具体为对特定相的占空比信号强制为0或者1。
优选的，所述查表法具体方法为：
当电压空间矢量相位角为[0°，60°)区间时，A相占空比不作修正，B相占空比强制为0，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为[60°，120°)区间时，A相占空比强制为1，B相占空比不作修正，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为[120°，180°)区间时，A相占空比不作修正，B相占空比不作修正，C相占空比强制为0；
当电压空间矢量相位角为[180°，240°)区间时，A相占空比不作修正，B相占空比强制为1，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为[240°，300°)区间时，A相占空比强制为0，B相占空比不作修正，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为[300°，360°)区间时，A相占空比不作修正，B相占空比不作修正，C相占空比强制为1。
与现有技术相比，本发明通过改进传统的空间矢量控制方法，根据当前的电压矢量相位角，对三相并网逆变器传统的空间矢量控制三相占空比信号输出进行修正，以减小并网逆变器的开关器件开关通断次数，克服了传统空间矢量控制开关损耗较大的问题。本发明具有较小的开关损耗，有效地抑制逆变器温升，提高了三相并网逆变器的工作效率，提高三相并网逆变器的可靠性和延长使用寿命。
附图说明
图1是三相并网逆变器主电路的原理图；
图2是本发明三相并网逆变器空间矢量控制的改进方法的示意图；
图3是本发明查表法对三相占空比信号进行修正的原理图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。
如图2所示，本实施例提供一种三相并网逆变器空间矢量控制的改进方法，在传统的空间矢量控制方法三相占空比信号与PWM输出之间增加了一级控制，使用了查表法对三相占空比信号进行了修正。
如图3所示，通过判断电压空间矢量相位角，根据电压空间矢量相位角区间进行查表并对三相占空比信号进行强制为0或者1的修正。具体方法为：
当电压空间矢量相位角为大于等于0°小于60°区间时可用 [0°,60°)表示，A相占空比不作修正，B相占空比强制为0，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为大于等于60°小于120°区间时可用[60°，120°) 表示，A相占空比强制为1，B相占空比不作修正，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为大于等于120°小于180°区间时可用[120°，180°) 表示，A相占空比不作修正，B相占空比不作修正，C相占空比强制为0；
当电压空间矢量相位角为大于等于180°小于240°区间时可用[180°，240°)表示，A相占空比不作修正，B相占空比强制为1，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为大于等于240°小于300°区间时可用[240°，300°)表示，A相占空比强制为0，B相占空比不作修正，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为大于等于300°小于360°区间时可用[300°，360°)表示，A相占空比不作修正，B相占空比不作修正，C相占空比强制为1。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种三相并网逆变器空间矢量控制的改进方法，其特征在于：通过判断电压空间矢量相位角，使用查表法，在特定的电压空间矢量相位角区间对三相占空比信号进行修正并输出；所述对三相占空比信号进行修正具体为对特定相的占空比信号强制为0或者1；所述查表法具体方法为：
当电压空间矢量相位角为[0°,60°)区间时，A相占空比不作修正，B相占空比强制为0，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为[60°，120°)区间时，A相占空比强制为1，B相占空比不作修正，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为[120°，180°)区间时，A相占空比不作修正，B相占空比不作修正，C相占空比强制为0；
当电压空间矢量相位角为[180°，240°)区间时，A相占空比不作修正，B相占空比强制为1，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为[240°，300°)区间时，A相占空比强制为0，B相占空比不作修正，C相占空比不作修正；
当电压空间矢量相位角为[300°，360°)区间时，A相占空比不作修正，B相占空比不作修正，C相占空比强制为1。
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| 刘学文等.双馈系统中SVPWM有源逆变新技术.《浙江大学学报(工学版)》.2011,第45卷(第09期), |
| 双馈系统中SVPWM有源逆变新技术;刘学文等;《浙江大学学报(工学版)》;20110930;第45卷(第09期);第1609-1615页 * |
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