CN109756143A - 一种三相四开关逆变器的容错控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种三相四开关逆变器的容错控制方法及装置，所述方法包括：根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量；基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制。通过本发明实施例，可在中点电位发生波动时准确地确定参考电压矢量的合成矢量，避免转矩脉动的发生。

Description

一种三相四开关逆变器的容错控制方法及装置

技术领域

本发明属于电子电力技术领域，具体是涉及到一种三相四开关逆变器的容错控制方法、装置、终端设备及计算机可读介质。

背景技术

目前对于三相四开关逆变器，在进行空间矢量脉宽调制(SVPWM)时，会将空间电压矢量图划分为四扇区。然而，当三相四开关逆变器中的两个电容的电压出现不平衡时，即发生中点电压波动时，基本电压矢量会在空间电压矢量图的β轴方向发生偏移，原有的空间电压矢量图中的扇区划分方法将有可能导致合成参考电压矢量的空间电压矢量的确定发生错误，从而加剧转矩脉动。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种三相四开关逆变器的容错控制方法方法、装置、终端设备及计算机可读介质，能够在中点电位发生波动时准确地确定参考电压矢量的合成矢量，避免转矩脉动的发生。

本发明实施例的第一方面提供了一种三相四开关逆变器的容错控制方法，包括：

根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量；

基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制。

本发明实施例的第二方面提供了一种三相四开关逆变器的容错控制装置，包括：

合成模块，用于根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量；

控制模块，用于基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制。

本发明实施例的第三方法提供了一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述三相四开关逆变器的容错控制方法的步骤。

本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理执行时实现上述三相四开关逆变器的容错控制方法的步骤。

本发明实施例可根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，并基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制，从而可在中点电位发生波动时准确地确定参考电压矢量的合成矢量，避免转矩脉动的发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的三相四开关逆变器的容错控制方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的三相四开关逆变器的第一电容的电压大于第二电容的电压时的空间电压矢量图；

图3是本发明实施例提供的三相四开关逆变器的第一电容的电压小于第二电容的电压时的空间电压矢量图；

图4是采用本发明实施例提供的新的扇区划分方法的参考电压矢量和扇区位置的仿真图；

图5是本发明实施例提供的在中点电压波动达到最大值和最小值时的电压矢量偏移的左右极限示意图；

图6是本发明实施例提供的三相四开关逆变器的容错控制装置的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的终端设备的示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种三相四开关逆变器的容错控制方法。如图1所示，本实施例的三相四开关逆变器的直接转矩控制中的容错控制方法包括以下步骤：

S101：将所述逆变器的空间电压矢量图划分为两个扇区。

在本发明实施例中，可将所述逆变器的空间电压矢量图划分为两个扇区。具体地，可参加图2和图3，图2为所述逆变器的第一电容的电压大于第二电容的电压时的空间电压矢量图，图3为所述逆变器的第一电容的电压小于第二电容的电压时的空间电压矢量图。当所述逆变器中的第一电容的电压U_c1大于第二电容的电压U_c2时，可将所述空间电压矢量图的第一扇区Ⅰ划分到所述空间电压矢量图的第二象限中的第二电压矢量U₂(10)与α轴形成的区域中，将所述空间电压矢量图的第二扇区Ⅱ划分到所述空间电压矢量图的第三象限中的第四电压矢量U₄(01)与α轴形成的区域中；当所述逆变器中的第一电容的电压U_c1小于第二电容U_c2的电压时，将所述空间电压矢量图的第一扇区Ⅰ划分到所述空间电压矢量图中的第一象限中的第二电压矢量U₂(10)与α轴形成的区域中，将所述空间电压矢量图的第二扇区Ⅱ划分到所述空间电压矢量图中的第四象限中的第四电压矢量U₄(01)与α轴形成的区域中。其中，图2和图3中的第一电压矢量U₁(00)对应所述逆变器的两个上桥臂的开关处于关闭状态时所述逆变器的输出电压，所述第二电压矢量U₂(10)对应所述逆变器的第一上桥臂的开关打开及第二上桥臂的开关关闭时所述逆变器的输出电压，所述第三电压矢量U₃(11)对应所述逆变器的两个上桥臂的开关打开时所述逆变器的输出电压，所述第四电压矢量U₄(01)对应所述逆变器的第一上桥臂的开关关闭及第二上桥臂的开关打开时所述逆变器的输出电压。所述第一电压矢量、第二电压矢量、第三电压矢量和第四电压矢量属于所述基本电压矢量。在现有技术中的四扇区划分方法中，并没有考虑第二电压矢量U₂(10)与第四电压矢量U₄(01)相对β轴的偏移，四个扇区分别位于坐标轴的四个象限中，如果参考电压矢量位于图2中的阴影区域中时，则基于这种四扇区划分方法，会将合成参考电压的电压矢量错误地确定为U₂(10)和U₃(11)；而与此不同的是，如果参考电压矢量位于图2中的阴影区域中，由于本发明实施例提供的两扇区划分方法考虑了中点压波动所造成的第二电压矢量U₂(10)与第四电压矢量U₄(01)相对β轴的偏移，因此，若参考电压矢量位于图2中的阴影区域中，则可将参考电压的电压矢量准确地确定为U₂(10)和U₁(00)，因此，中点电位不平衡并不会影响合成电压矢量选择的正确性。

S102：根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量。

在本发明实施例中，逆变器三相四开关运行时，故障相电流流入第一电容和第二电容之间的中点，对支撑电容进行充放电，在电容上产生了周期性电压波动，其幅值与定子电流幅值、频率相关。电容电压偏移引起了相电流和相电压的偏移，系统采样后计算得出的转矩将与原有不偏移时计算转矩不同。

对于与所述逆变器的输出端连接的电机，定子的a相电流可以表示为

其中，I_m为负载电流，ω为定子电流频率，t为时间。

而所述逆变器的中点电压波动为：

其中，U_c1为所述逆变器的第一电容的电压，U_c2为所述逆变器的第二电容的电压，C为所述第一电容或第二电容的电容值。

当电容值C为常数时，电压波动与负载电流和定子电流频率相关，当转速较低时，系统低频特性较差。为了减小电压波动，可以采取提高定子电流频率和增大电容值的方法。

不考虑电压偏移时

其中，T_e为为所述电机的电磁转矩，n_p为所述电极的极对数，ψ_sα和ψ_sβ分别为所述电机的定子磁链在所述逆变器的空间电压矢量图中的α轴和β轴方向的分量，i_sα和i_sβ分别为所述电机的定子电流在所述逆变器的空间电压矢量图中的α轴和β轴方向的分量。

根据定子磁链、电压矢量和定子电流的关系可以得出

ψ_s(t)＝∫(u_s(t)-i_s(t)R_s)dt (8)

其中ψ_s(t)为所述电机在t时刻的定子磁链，u_s(t)为所述电机在t时刻的定子电压，i_s(t)为所述电机在t时刻的定子电流，R_s为所述电机的定子电阻。

经过Clark变换后，考虑中点电压波动与原有电压的关系，可得到：

其中，u_sα'为考虑中点电压波动后的定子电压在α轴的分量，u_sα为不考虑中点电压波动时的原有定子电压在α轴的分量，u_sβ'为考虑中点电压波动后的定子电压在β轴的分量，u_sβ为不考虑中点电压波动时的原有定子电压在β轴的分量，ΔU为中点电压波动大小。

将公式(8)和(9)带入(7)，可以得出考虑中点电压波动后的电磁转矩

化简后可得到：

令式(11)可以简化成：

T_e′＝T_e-T_2e (12)

式(12)中，第一项T_e为不考虑中点电压波动时的电磁转矩，第二项T_2e为中点电压波动引起的转矩脉动。转矩波动项大小受定子电流、支撑电容容值与定子电流频率影响，其脉动频率为定子电流频率的2倍。显然，当不考虑补偿中点电压波动时，输出的电磁转矩将含有2倍定子电流频率的脉动，在低速时，转矩脉动将更加明显，严重时甚至会造成控制失败，引起二次故障。

直接转矩控制的主要特点在于引入转矩反馈，发生偏移后的计算反馈转矩T_e′经过转矩环后，得到k+1时刻的转矩角增量Δθ_k+1，由公式(12)可知

Δθ_k+1＝Δθ_k+Δθ_2k (13)

其中Δθ_k、Δθ_2k分别为T_e、T_2e产生的转矩角增量。第k+1时刻的参考电压矢量输出分别在α轴和β轴的分量为：

其中，i_sαk和i_sβk分别为时刻k所述电机的定子电流在所述逆变器的空间电压矢量图中的α轴和β轴方向的分量。ψ_αk和ψ_βk分别表示k时刻所述电机的定子磁链在所述逆变器的空间电压矢量图中的α轴和β轴方向的分量，R_s表示定子电阻，T为所述逆变器的开关周期。

又因为中点电压偏移仅对α轴分量产生影响，只考虑α轴，则可得到

其中，为k+1时刻定子的参考磁链矢量在α轴的分量，为k+1时刻定子的参考磁链矢量的幅值，θ_sk为k时刻所述电机的转矩角，Δθ_k+1为k+1时刻所述电机的转矩角增量，u_sαk为时刻k定子电压在α轴的分量。

将公式(15)带入公式(14)并化简后可得到：

根据SVPWM原理及公式(16)可以计算出偏移后相应的参考电压矢量U_ref，在合成参考电压矢量时，应先根据参考电压矢量U_ref与α轴之间的角度关系，确定参考电压矢量U_ref在空间电压矢量图中的位置，然后可根据参考电压矢量U_ref在空间电压矢量图中的位置确定参与合成所述参考电压矢量的基本电压矢量。例如，假如所确定的参考电压矢量U_ref位于图2中的阴影位置，则可确定参与合成所述参考电压矢量的基本电压矢量为U₂(10)和U₁(00)。

图4为采用本发明实施例提供的新的扇区划分方法的仿真图，图4a为参考电压矢量在α轴上的分量U_α的波形图，图4b为扇区位置图，编号分别为1与2，从图4中可以看出，U_α波形平滑十分接近正弦，没有出现畸变。扇区位置判断准确，没有出现反复跳变的现象，避免了参考电压矢量合成选择错误的问题。仿真证明这种分区方法可以有效避免电压偏移带来的扇区计算错误。

S103：基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制。

具体地，根据新的扇区划分方法，由伏秒平衡原理可得

其中，U₁、U₂和U₃分别为合成参考电压U_ref的合成矢量，T₁、T₂和T₃分别为与U₁、U₂和U₃对应的作用时间，T为所述逆变器的开关周期。

在本发明的一个实施例中，采用新扇区划分方法，不考虑中点电压偏移时(下面简称新方法一)，合成所述参考电压矢量的电压矢量的大小与方向的计算采用所逆变器处于电压平衡时的数值，可化简得出

其中，T₁为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第一合成矢量的作用时间，T2为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第二合成矢量的作用时间，T3为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第三合成矢量的作用时间，T为所述逆变器的开关周期，u_α和u_β分别为所述参考电压矢量在所述α轴和所述β轴的电压分量。在计算出所述作用时间T1、T2和T3后，按照所述作用时间T1、T2和T3分别对所述合成参考电压矢量的第一合成矢量、第二合成矢量和第三合成矢量进行作用，以对所述逆变器进行容错控制。当参考电压矢量位于图2中的阴影区域时，合成参考电压矢量的合成矢量为U₂(10)和U₁(00)，则T3等0。可按照作用时间T1和T2对合成参考电压矢量的合成矢量为U₁(00)和U₂(10)进行作用，进而对所述逆变器进行容错控制。所述第一合成矢量、第二合成矢量、第三合成矢量属于所述逆变器的空间电压矢量图中的基本电压矢量。

在本发明的另一个实施例中，采用新扇区划分方法，考虑中点电压偏移时(下面简称新方法二)，为保证实际输出和理论计算一致，计算各电压矢量占空比时，需要采用实际偏移的电压矢量，因此在计算时需要引入支撑电容电压差ΔU。空间电压矢量图中的四个电压矢量的顶点坐标分别为：

根据几何关系，可公式(18)代入(17)可化简得出

其中，T₁'为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第一合成矢量的作用时间，T₂'为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第二合成矢量的作用时间，T₃'为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第三合成矢量的作用时间，u_α和u_β分别为所述参考电压矢量在α轴和β轴的电压分量，ΔU为中点电压波动的值。在计算出T₁'、T₂'和T₃'之后，可按照所述作用时间T₁'、T₂'和T₃'分别对合成参考电压矢量的第一合成矢量、第二合成矢量和第三合成矢量进行作用，并使参考电压矢量不超过以γ₁为半径的圆，以对所述逆变器进行容错控制；其中，U_dc为所述逆变器的直流母线电压。所述第一合成矢量、第二合成矢量、第三合成矢量属于所述逆变器的空间电压矢量图中的基本电压矢量。

进一步地，关于参考电压的调制，对比考虑中点电压偏移前后的占空比表达式，

可得知，采用中点电压偏移后的实际坐标计算，已经对偏移量进行了补偿，不考虑一拍延迟，按照此时计算得出的参考电压矢量即实际需要跟踪转矩的控制量。

但是在调制度较大时，如果加上偏移补偿量，系统可能出现过调制。电容电压中点波动对电机转矩控制性能影响十分明显，尤其在低转速和大电流时，电压波动剧烈，影响更为恶劣。因此需要对中点电压波动时，三相四开关逆变器的线性调制范围进行深入研究。定义调制度当所述逆变器处于线性调制范围时，0＜m＜1。三相六开关逆变器工作于线性调制范围时，最小直流母线电压三相四开关逆变器线性调制范围为四边形内切圆半径，直流电压利用率仅为六开关逆变器的一半，因此在不考虑中点电压波动的条件下，最小直流母线电压应满足下式。

电机的负载和转速一定时，中点电压波动ΔU也确定，电压矢量将由于中点电压波动出现偏移。关于电压矢量偏移的左右极限，如图5所示，其中，S2为中点电压波动达到最大值ΔU_max时参考电压矢量偏移的范围示意图，S1为中点电压波动达到最小值ΔU_min时参考电压矢量偏移的范围示意图。电压矢量U′₁与U″₁分别为U_C1＜U_C2与U_C1＞U_C2最大偏移矢量。当U_C1＜U_C2时，假设参考电压矢量U_ref＝γ₂，如果采用公式(20)计算直流母线电压，可以保证在β轴右侧为线性调制，但是左侧则会出现过调制，引起转矩低频震荡。同理，U_C1＞U_C2时，在β轴右侧也会出现过调制。

为了保证容错后运行于线性调制范围，必须保证参考矢量不能超过以γ₁为半径的圆。根据几何关系可以求出

因此，为了不影响整流器运行，容错后中间直流环节电压应保持故障前不变，考虑中点电压波动，使γ₁等于U_ref，并将γ₁的表达式代入所述逆变器处于线性调制状态时调制度m的范围可以表示为

结合公式(6)的中点电压公式可知，当定子频率低，负载重时，电压偏移越大，此时线性调制范围也越小。在低转速时，系统的带负载能力也随之下降。

此外，需要指出的是，在本发明的另一个实施例中，三相四开关逆变器的容错控制方法还可基于已有的被划分为两个扇区的空间电压矢量图而仅仅包含问题S102和S103对应的步骤。

在图1提供的三相四开关逆变器的容错控制方法中，可根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，并基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制，进而可使中点电位的不平衡不会影响参考电压矢量的合成矢量选择的正确性，避免转矩脉动的发生，且可使所述逆变器的在进行容错控制后运行于线性调制范围之内。

请参阅图6，图6是本发明实施例提供的三相四开关逆变器的容错控制装置的结构框图。如图6所示，本实施例的三相四开关逆变器的容错控制装置60包括划分模块601、合成模块602和控制模块603。划分模块601、合成模块602和控制模块603分别用于执行图1中的S101、S102和S103中的具体方法，详情可参见图1的相关介绍，在此仅作简单描述：

划分模块601，用于将所述逆变器的空间电压矢量图划分为两个扇区。

合成模块602，用于根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量；

控制模块603，用于基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制。

此外，需要指出的是，在本发明的另一个实施例中，三相四开关逆变器的容错控制装置还可基于已有的被划分为两个扇区的空间电压矢量图而仅仅包含合成模块602和控制模块603。

图6提供的三相四开关逆变器的容错控制装置，可根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，并基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制，进而可使中点电位的不平衡不会影响参考电压矢量的合成矢量选择的正确性，避免转矩脉动的发生，且可使所述逆变器的在进行容错控制后运行于线性调制范围之内。

图7是本发明一实施例提供的终端设备的示意图。如图7所示，该实施例的终端设备7包括：处理器70、存储器71以及存储在所述存储器71中并可在所述处理器70上运行的计算机程序72，例如控制三电平变流器中点电压波动的程序。所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述方法实施例中的步骤，例如，图1所示的S101至S103。或者，所述处理器70执行所述计算机程序72时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图6所示模块601至603的功能。

示例性的，所述计算机程序72可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器71中，并由所述处理器70执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序72在终端设备7中的执行过程。例如，所述计算机程序72可以被分割成参考模块701、分析模块702、判断模块703、确定模块704和控制模块705。(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：

划分模块601，用于将所述逆变器的空间电压矢量图划分为两个扇区。

合成模块602，用于根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量；

控制模块603，用于基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制。

所述终端设备7可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端设备7可包括，但不仅限于，处理器70、存储器71。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是终端设备7的示例，并不构成对终端设备7的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所述处理器70可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述存储器71可以是终端设备7的内部存储单元，例如终端设备7的硬盘或内存。所述存储器71也可以是终端设备7的外部存储设备，例如所述终端设备7上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器71还可以既包括终端设备7的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器71用于存储所述计算机程序以及终端设备7所需的其他程序和数据。所述存储器71还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种三相四开关逆变器的容错控制方法，其特征在于，包括：

根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量；

基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制。

2.根据权利要求1所述的三相四开关逆变器的容错控制方法，其特征在于，所述根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量之前，还包括：

将所述逆变器的空间电压矢量图划分为两个扇区。

3.根据权利要求2所述的三相四开关逆变器的容错控制方法，其特征在于，所述将所述逆变器的空间矢量图划分为两个扇区，包括：

当所述逆变器中的第一电容的电压大于第二电容的电压时，将所述空间电压矢量图的第一扇区划分到所述空间电压矢量图的第二象限中的第二电压矢量与α轴形成的区域中，将所述空间电压矢量图的第二扇区划分到所述空间电压矢量图的第三象限中的第四电压矢量与α轴形成的区域中；

当所述逆变器中的第一电容的电压小于第二电容的电压时，将所述空间电压矢量图的第一扇区划分到所述空间电压矢量图中的第一象限中的第二电压矢量与α轴形成的区域中，将所述空间电压矢量图的第二扇区划分到所述空间电压矢量图中的第四象限中的第四电压矢量与α轴形成的区域中；所述第二电压矢量对应所述逆变器的第一上桥臂的开关打开及第二上桥臂的开关关闭时所述逆变器的输出电压，所述第四电压矢量对应所述逆变器的第一上桥臂的开关关闭及第二上桥臂的开关打开时所述逆变器的输出电压。

4.根据权利要1所述的三相四开关逆变器的容错控制方法，其特征在于，所述基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制，包括：

基于划分为两个扇区的所述空间电压矢量图，不考虑中点电压偏移时，合成所述参考电压矢量的基本电压矢量的大小与方向的计算采用所述逆变器处于电压平衡时的数值，得到：

其中，T₁为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第一合成矢量的作用时间，T2为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第二合成矢量的作用时间，T3为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第三合成矢量的作用时间，T为所述逆变器的开关周期，u_α和u_β分贝为所述参考电压矢量在所述α轴和所述β轴的电压分量；

按照所述作用时间T1、T2和T3分别对所述合成参考电压矢量的第一合成矢量、第二合成矢量和第三合成矢量进行作用，以对所述逆变器进行容错控制。

5.根据权利要求1所述的三相四开关逆变器的容错控制方法，其特征在于，所述基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制，包括：

基于划分为两个扇区的所述空间电压矢量图，考虑中点电压偏移时，采用合成所述参考电压矢量的实际偏移的电压矢量，在计算时引入支撑电容电压差ΔU，得到：

其中，T₁'为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第一合成矢量的作用时间，T₂'为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第二合成矢量的作用时间，T₃'为不考虑中点电压偏离时合成参考电压矢量的第三合成矢量的作用时间，T为所述逆变器的开关周期，u_α和u_β分贝为所述参考电压矢量在α轴和β轴的电压分量，ΔU为中点电压波动的值；

按照所述作用时间T₁'、T₂'和T₃'分别对合成参考电压矢量的第一合成矢量、第二合成矢量和第三合成矢量进行作用，并使所述参考电压矢量不超过以γ₁为半径的圆，以对所述逆变器进行容错控制；其中，U_dc为所述逆变器的直流母线电压。

6.一种三相四开关逆变器的容错控制装置，其特征在于，包括：

合成模块，用于根据参考电压矢量在被划分为两个扇区的空间电压矢量图中的位置确定合成所述参考电压矢量的基本电压矢量；

控制模块，用于基于合成所述参考电压矢量的基本电压矢量，对所述逆变器进行容错控制。

7.根据权利要求6所述的三相四开关逆变器的容错控制装置，其特征在于，还包括：

划分模块，用于将所述逆变器的空间电压矢量图划分为两个扇区。

8.根据权利要求7所述的三相四开关逆变器的容错控制装置，其特征在于，所述划分模块具体用于：

当所述逆变器中的第一电容的电压大于第二电容的电压时，将所述空间电压矢量图的第一扇区划分到所述空间电压矢量图的第二象限中的第二电压矢量与α轴形成的区域中，将所述空间电压矢量图的第二扇区划分到所述空间电压矢量图的第三象限中的第四电压矢量与α轴形成的区域中；

当所述逆变器中的第一电容的电压小于第二电容的电压时，将所述空间电压矢量图的第一扇区划分到所述空间电压矢量图中的第一象限中的第二电压矢量与α轴形成的区域中，将所述空间电压矢量图的第二扇区划分到所述空间电压矢量图中的第四象限中的第四电压矢量与α轴形成的区域中；所述第二电压矢量对应所述逆变器的第一上桥臂的开关打开及第二上桥臂的开关关闭时所述逆变器的输出电压，所述第四电压矢量对应所述逆变器的第一上桥臂的开关关闭及第二上桥臂的开关打开时所述逆变器的输出电压。

9.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～5中任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读介质，所述计算机可读介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理执行时实现如权利要求1～5中任一项所述方法的步骤。