CN106712561B - 级联h桥逆变器的控制方法及级联h桥逆变器的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种级联H桥逆变器控制方法及其装置，该方法包括以下步骤：对级联H桥逆变器每个H桥直流电容电压和电网电流进行采样；分别计算每个H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值，并将差值按从小到大的顺序排列；初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标；对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表；计算某一区域中零状态H桥数量的最大值；将最大值代入开关模式分布表；根据开关模式分布表，对H桥逆变器进行调制。本发明技术方案降低了直流侧电压波动，提高系统稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及逆变器技术领域，特别涉及一种级联H桥逆变器的控制方法及级联H桥逆变器的控制装置。
背景技术
级联H桥逆变器的系统结构参照图1所示，图1中PV1～PVn为光伏板，Vdc1～Vdcn为直流侧电压，is为电网电流。当光照不均匀或其他条件导致某些区域的光伏板功率严重下降时，级联H桥逆变器交流侧电流is会大幅下降，由其他正常区域光伏板供电的H桥功率几乎不变。在进行调制时，这些正常区域光伏板供电的H桥的调制度会过大。若级联H桥逆变器采用传统的SPWM调制方法，某些H桥的调制度大于1，会导致整个系统不稳定。
对此，有人提出采用方波和PWM波混合调制方法进行调制，即每个时刻仅有一个H桥(并不固定于某个功率模块)工作于PWM调制输出PWM波，其他H桥输出-Vdc或者+Vdc。
混合调制方法的调制波区域划分以及开关模式分布分别如图2和图3所示。图2所示，令每个H桥的MPPT给定值相同，电压V1～VN是直流侧电容电压实际值与MPPT给定值之差并经过由小达大的排序后对应H桥的电压值，区域K的划分由如下公式决定：
所有H桥的输出仅有三种状态：-Vdc，PWM以及+Vdc，通过叠加把PWM抬高到第K区，用以形成正弦波电流。
每个H桥的状态不是固定的，受系统的运行状态调配，具体开关模式分配如图3所示。通过如图3的开关模式分布，可以根据整个系统的H桥数量，绘制开关表，实际系统运行通过查询方式即可实现混合调制。
但是，上述技术方案存在不确定因素，这是因为每个H桥的充放电状态并不是真正的自身需求，而是受制于如何把PWM波抬高至区域K，可能有些功率模块本来已经高于MPPT给定电压需要放电，但是由于系统控制，可能会分配其继续充电，参照图4，列举了K＝2时的一种情况，其中“+1”表示H桥输出+Vdc，“-1”表示输出-Vdc，电压差值小于为0的H桥需要进行充电，电压差值大于为0的H桥需要进放电。电压差值Verr2和Verr3所对应的H桥实际直流侧电容电压高于MPPT给定电压，本来应该放电，但是由于系统必须把PWM抬高至区域2，不得不进行充电，这就造成了该混合调制方法下直流侧电压波动较大。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种级联H桥逆变器的控制方法，旨在降低H桥逆变器直流侧电压波动，提高系统稳定性。
为实现上述目的，本发明提出了一种级联H桥逆变器的控制方法，包括以下步骤：
对级联H桥逆变器每个H桥直流电容电压和电网电流进行采样；
分别计算每个H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值，并将差值按从小到大的顺序排列；
初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标；
对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表；
计算第K区域中零状态H桥数量的最大值，其中K为调制波的某一区域；将最大值代入开关模式分布表；
根据开关模式分布表，对H桥逆变器进行调制。
优选地，所述步骤“初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标”包括：
初步判断零状态H桥的数量依据以下表达式进行判断：|Vsort|≤mVdc且y＝x+Z-1；其中m为设定参数，Vdc为H桥直流电容电压，Z为零状态H桥的数量，x、y为两个端点处的两个零状态H桥的坐标，Vsort为H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值。
优选地，所述步骤“对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表”包括：
根据以下表达式对电流环输出的调制波的区域进行划分： 其中K为第K个区域，Vr为调制波电压。
优选地，所述步骤“对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表”包括：
根据调制波电压是否大于零、电网电流是否大于零及(N+K+Z)是否为偶数时，生成H桥逆变器的开关模式分布表，其中N为H桥的数量。
优选地，步骤“计算第K区域中零状态数量的最大值，将最大值代入开关模式分布表，其中K为调制波的某一区域”中计算第K区域中零状态数量的最大值具体包括以下步骤：
定义调制波Vr＞0时，flag1＝1；调制波Vr＜0时，flag1＝0；is＞0时，flag2＝1；is＜0时，flag2＝0，根据表达式flag＝2*flag1+flag2来选择对应的开关模式；
根据表达式Zmax＝N-K确定理论最大值Zmax，在对应的flag值下理论最大值Zmax依次减小1，并分别代入对应flag值下的开关分布，记录两个端点处的零状态H桥坐标x1和y1；根据表达式y1＝x1+Z-1、x1≥x且y1≤y，找到Z最大值。
本发明还提出一种级联H桥逆变器的控制装置，应用如上所述的级联H桥逆变器的控制方法，该级联H桥逆变器的控制装置包括：
采样模块，对级联H桥逆变器每个H桥直流电容电压和电网电流进行采样；
排序模块，分别计算每个H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值，并将差值按从小到大的顺序排列；
第一零状态计算模块，初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标；
区域划分模块，对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表；
第二零状态计算模块，计算第K区域中零状态H桥数量的最大值，将最大值代入开关模式分布表，其中K为调制波的某一区域；
调制模块，根据开关模式分布表，对H桥逆变器进行调制。
优选地，所述第一零状态计算模块初步判断零状态H桥的数量根据以下表达式进行判断：|Vsort|≤mVdc且y＝x+Z-1；其中m为设定参数，Vdc为H桥直流电容电压，Z为零状态H桥数量，x、y为两个端点处的两个零状态H桥的坐标，Vsort为H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值。
优选地，所述区域划分模块根据以下表达式对电流环输出的调制波的区域进行划分：其中K为第K个区域，Vr为调制波电压。
优选地，所述区域划分模块根据调制波电压是否大于零、电网电流是否大于零及(N+K+Z)是否为偶数时，生成H桥逆变器的开关模式分布表，其中N为H桥的数量。
优选地，所述第二零状态计算模块包括：
flag设定单元，定义调制波Vr＞0时，flag1＝1；调制波Vr＜0时，flag1＝0；is＞0时，flag2＝1；is＜0时，flag2＝0，根据表达式flag＝2*flag1+flag2来选择对应的开关模式；
flag计算单元，根据表达式Zmax＝N-K确定理论最大值Zmax，在对应的flag值下理论最大值Zmax依次减小1，并分别代入对应flag值下的开关分布，记录两个端点处零状态H桥的坐标x1和y1；根据表达式y1＝x1+Z-1、x1≥x且y1≤y，找到Z的最大值。
本发明技术方案通过采用对级联H桥逆变器每个H桥的直流侧电容和电网电流进行采样，分别计算各个H桥的直流侧电容电压与给定MPPT电压之差，再对差值由小到大的顺序进行排序。级联H桥逆变器的各个H桥共有四种状态，即充电、放电、输出零状态及输出PWM波，初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，控制电压差值接近给定MPPT电压的H桥不参与充放电，仅输出零电平，从而有效降低了H桥逆变器直流侧电压波动。
附图说明
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示出的结构获得其他的附图。
图1为级联H桥逆变器一实施例的结构示意图；
图2为调制波区域划分示意图；
图3为现有技术混合调制方法的开关模式分布示意图；
图4为现有技术K＝2时的电压差值排序及对应H桥开关模式分布示意图；
图5为本发明级联H桥逆变器的控制方法的流程示意图；
图6为本发明H桥零状态分布示意图；
图7为本发明级联H桥逆变器的控制方法一实施例的开关模式分布示意图；
图8为本发明级联H桥逆变器的控制方法一实施例的判断零状态H桥的数量时的开关模式分布示意图；
图9为本发明级联H桥逆变器的控制装置一实施例的功能模块图；
图10为本发明第二零状态计算模块的功能模块图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
| 标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
| 100 | 采样模块 | 500 | 第二零状态计算模块 |
| 200 | 排序模块 | 510 | Flag设定单元 |
| 300 | 第一零状态计算模块 | 520 | Flag计算单元 |
| 400 | 区域划分模块 | 600 | 调制模块 |
具体实施方式
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种级联H桥逆变器的控制方法。
参照图5，在本发明实施例中，该发明提出了一种级联H桥逆变器的控制方法，包括以下步骤：
S1、对级联H桥逆变器每个H桥直流电容电压和电网电流进行采样；
S2、分别计算每个H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值，并将差值按从小到大的顺序排列；
S3、初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标；
S4、对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表；
S5、计算第K区域中零状态H桥数量的最大值，其中K为调制波的某一区域；将最大值代入开关模式分布表；
S6、根据开关模式分布表，对H桥逆变器进行调制。
需要说明的是，步骤S3中设定参考系数，控制参考系数与直流侧电容电压乘积的绝对值小于对应电压差值的H桥不进行充放电，仅输出零电平；在剩余H桥中预留一个电压差值接近输出零电平的H桥输出PWM波；控制其余参考系数与直流侧电容电压乘积小于零的H桥进行充电，即输出电压为-Vdc，Vdc为H桥直流侧电容电压；控制其余参考系数与直流侧电容电压乘积大于零的H桥进行放电，即输出电压为+Vdc。
步骤S4中，电流环输出的调制波Vr的区域划分与H桥的数量相对应，每一时刻仅有一个H桥输出PWM波，其余H桥输出-Vdc、+Vdc及零电压，通过叠加把PWM波抬高到第K区，用以形成正弦波电流。
生成的开关模式分布表如6所示，其中“-1”状态表示H桥输出-Vdc，“+1”模状态表示H桥输出+Vdc。“0”表示输出零电压，“PWM”表示输出PWM波。其中，N个电压差值由小到大排序并与对应的调制状态一一对应。
在步骤S3中已以对零状态H桥数量Z进行初步计算，但是，零状态H桥数量Z是一个变量，它随着H桥在调制波对应区域K的变化而变化。确认零状态H桥数量Z的原则是输出PWM在第K区域时，取得最大的Z值。
因而在进一步地计算在第K区域时，Z能取得的最大值，再将Z的最大值带入开关模式表，完成调制。
本发明技术方案通过采用对级联H桥逆变器每个H桥的直流侧电容和电网电流进行采样，分别计算各个H桥的直流侧电容电压与给定MPPT电压之差，再对差值由小到大的顺序进行排序。级联H桥逆变器的各个H桥共有四种状态，即充电、放电、输出零状态及输出PWM波，初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，控制电压差值接近给定MPPT电压的H桥不参与充放电，仅输出零电平，从而有效降低了H桥逆变器直流侧电压波动。
参照图6，进一步地，所述步骤“初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标”包括：
初步判断零状态H桥的数量依据以下表达式进行判断：|Vsort|≤mVdc且y＝x+Z-1；其中m为设定参数，Vdc为H桥直流电容电压，Z为零状态H桥的数量，x、y为两个端点处的两个零状态H桥的坐标，Vsort为H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值。
需要说明的是，在区域Vsort＜－mVdc内的H桥对应开关状态为“－1”，输出-Vdc；在区域－mVdc≤Vsort≤mVdc内H桥对应开关状态为“0”，输出零电压；在靠近区域－mVdc≤Vsort≤mVdc两端点中预留一个作为输出PWM波，其开关状态为“PWM”，其余区域的H桥对应开关状态则为“+1”，输出+Vdc。
进一步地，所述步骤“对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表”包括：
根据以下表达式对电流环输出的调制波的区域进行划分： 其中K为第K个区域，Vr为调制波电压。
进一步地，所述步骤“对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表”包括：
根据调制波电压是否大于零、电网电流是否大于零及(N+K+Z)是否为偶数时，生成H桥逆变器的开关模式分布表，其中N为H桥的数量。
参照图7，根据调制波电压是否大于零、电网电流是否大于零及(N+K+Z)是否为偶数可以得到8种情况下的开关模式表。
参照图8，进一步地，因为Z值还没有确定，为避免用Z的数量判断奇偶，本实施例中通过用flag定义变量参数。计算第K区域中零状态H桥数量的最大值具体包括以下步骤：
定义调制波Vr＞0时，flag1＝1；调制波Vr＜0时，flag1＝0；is＞0时，flag2＝1；is＜0时，flag2＝0，根据表达式flag＝2*flag1+flag2来选择对应的开关模式。易于理解的是，flag可取0,1,2,3这四个值。
由于每一种H桥状态的数量为非负，所以Z的理论最大值可根据表达式Zmax＝N-K确定。进一步地，在对应的flag值下理论最大值Zmax依次减小1，并分别代入对应flag值下的两种开关分布，记录两个端点处的零状态坐标x1和y1；根据表达式y1＝x1+Z-1、x1≥x且y1≤y，找到Z最大值。
先举例对计算第K区域中零状态数量的最大值进行说明，当调制波电压Vr＞0和电网电流is＞0时，flag＝2*1+1＝3，假设N＝20，K＝5时，Z的理论最大值Zmax＝20-5＝15，在将Z＝15分别代入flag值下的第一种开关分布，若不符合表达式y1＝x1+Z-1、x1≥x且y1≤y；则Z值减小1，将Z＝14代入第二种开关分布，若不符合表达式y1＝x1+Z-1、x1≥x且y1≤y；则Z值减小1，再次代入第一种开关分布中，直到找到Z的最大值。若查找失败，则延时一段时间后，再次计算第K区域中零状态数量的最大值。
参照图9，本发明还提出一种级联H桥逆变器的控制装置，应用如上所述的级联H桥逆变器的控制方法，该级联H桥逆变器的控制装置包括：
采样模块100，对级联H桥逆变器每个H桥直流电容电压和电网电流进行采样；
排序模块200，分别计算每个H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值，并将差值按从小到大的顺序排列；
第一零状态计算模块300，初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标；
区域划分模块400，对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表；
第二零状态计算模块500，计算第K区域中零状态数量的最大值，将最大值代入开关模式分布表，其中K为调制波的某一区域；
调制模块600，根据开关模式分布表，对H桥逆变器进行调制。
具体地，所述第一零状态计算模块300初步判断零状态H桥的数量根据以下表达式进行判断：|Vsort|≤mVdc且y＝x+Z-1；其中m为设定参数，Vdc为H桥直流电容电压，Z为零状态H桥数量，x、y为两个端点处的两个零状态的坐标，Vsort为H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值。
优选地，所述区域划分模块400根据以下表达式对电流环输出的调制波的区域进行划分：其中K为第K个区域，Vr为调制波电压。
具体地，所述区域划分模块400根据调制波电压是否大于零、电网电流是否大于零及(N+K+Z)是否为偶数时，生成H桥逆变器的开关模式分布表，其中N为H桥的数量。
参照图10，具体地，所述第二零状态计算模块500包括：
flag设定单元510，定义调制波Vr＞0时，flag1＝1；调制波Vr＜0时，flag1＝0；is＞0时，flag2＝1；is＜0时，flag2＝0，根据表达式flag＝2*flag1+flag2来选择对应的开关模式；
flag计算单元520，根据表达式Zmax＝N-K确定理论最大值Zmax，在对应的flag值下理论最大值Zmax依次减小1，并分别代入对应flag值下的开关分布，记录两个端点处的零状态H桥坐标x1和y1；根据表达式y1＝x1+Z-1、x1≥x且y1≤y，找到Z的最大值。
该级联H桥逆变器的控制装置可以是逆变器、变频器、UPS(uninterruptablePower System/uninterruptable Power Supply，不间断电源)等。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种级联H桥逆变器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
对级联H桥逆变器每个H桥直流电容电压和电网电流进行采样；
分别计算每个H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值，并将差值按从小到大的顺序排列；
初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标；
对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表；
计算第K区域中零状态数量的最大值，其中K为调制波的某一区域；将最大值代入开关模式分布表；
根据开关模式分布表，对H桥逆变器进行调制。
2.如权利要求1所述的级联H桥逆变器的控制方法，其特征在于，所述步骤“初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标”包括：
初步判断零状态H桥的数量及所处区域依据以下表达式进行判断：|Vsort|≤mVdc且y＝x+Z-1；其中m为设定参考系数，Vdc为H桥直流电容电压，Z为零状态H桥的数量，x、y为两个端点处的两个零状态H桥的坐标，Vsort为H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值。
3.如权利要求2所述的级联H桥逆变器的控制方法，其特征在于，所述步骤“对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表”包括：
根据以下表达式对电流环输出的调制波的区域进行划分： 其中K为第K个区域，Vr为调制波电压。
4.如权利要求3所述的级联H桥逆变器的控制方法，其特征在于，所述步骤“对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表”包括：
根据调制波电压是否大于零、电网电流是否大于零及(N+K+Z)是否为偶数时，生成H桥逆变器的开关模式分布表，其中N为H桥的数量。
5.如权利要求3所述的级联H桥逆变器的控制方法，其特征在于，步骤“计算第K区域中零状态数量的最大值，将最大值代入开关模式分布表，其中K为调制波的某一区域”中计算第K区域中零状态H桥的数量的最大值具体包括以下步骤：
定义调制波Vr＞0时，flag1＝1；调制波Vr＜0时，flag1＝0；电网电流is＞0时，flag2＝1；电网电流is＜0时，flag2＝0，根据表达式flag＝2*flag1+flag2来选择对应的开关模式；
根据表达式Zmax＝N-K确定理论最大值Zmax，在对应的flag值下将零状态数量的理论最大值Zmax依次减小1，并分别代入对应flag值下的开关分布，记录两个端点处的零状态H桥坐标x1和y1；根据表达式y1＝x1+Z-1、x1≥x且y1≤y，找到Z最大值。
6.一种级联H桥逆变器的控制装置，其特征在于，应用如权利要求1-5任意一项所述的级联H桥逆变器的控制方法，该级联H桥逆变器的控制装置包括：
采样模块，对级联H桥逆变器每个H桥直流电容电压和电网电流进行采样；
排序模块，分别计算每个H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值，并将差值按从小到大的顺序排列；
第一零状态计算模块，初步判断零状态H桥的数量及所处区域、需充电H桥的数量及所处区域、需放电H桥的数量及所处区域及输出PWM波H桥的数量及所处区域，记录零状态H桥区域两端点的坐标；
区域划分模块，对电流环输出的调制波的区域进行划分，生成开关模式分布表；
第二零状态计算模块，计算第K区域中零状态H桥的数量的最大值，将最大值代入开关模式分布表，其中K为调制波的某一区域；
调制模块，根据开关模式分布表，对H桥逆变器进行调制。
7.如权利要求6所述的级联H桥逆变器的控制装置，其特征在于，所述第一零状态计算模块初步判断H桥逆变器的零状态H桥的数量及所处区域根据以下表达式进行判断：|Vsort|≤mVdc且y＝x+Z-1；其中m为设定参数，Vdc为H桥直流电容电压，Z为零状态H桥的数量，x、y为两个端点处的两个零状态H桥的坐标，Vsort为H桥的直流电容电压与MPPT给定电压差值。
8.如权利要求7所述的级联H桥逆变器的控制装置，其特征在于，所述区域划分模块根据以下表达式对电流环输出的调制波的区域进行划分：其中K为第K个区域，Vr为调制波电压。
9.如权利要求8所述的级联H桥逆变器的控制装置，其特征在于，所述区域划分模块根据调制波电压是否大于零、电网电流是否大于零及(N+K+Z)是否为偶数时，生成H桥逆变器的开关模式分布表，其中N为H桥的数量。
10.如权利要求9所述的级联H桥逆变器的控制装置，其特征在于，所述第二零状态计算模块包括：
flag设定单元，定义调制波Vr＞0时，flag1＝1；调制波Vr＜0时，flag1＝0；电网电流is＞0时，flag2＝1；电网电流is＜0时，flag2＝0，根据表达式flag＝2*flag1+flag2来选择对应的开关模式；
flag计算单元，根据表达式Zmax＝N-K确定理论最大值Zmax，在对应的flag值下将零状态数量的理论最大值Zmax依次减小1，并分别代入对应flag值下的开关分布，记录两个端点处的零状态H桥的坐标x1和y1；根据表达式y1＝x1+Z-1、x1≥x且y1≤y，找到Z最大值。
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