CN112803814A - 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器 - Google Patents

逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器 Download PDF

Info

Publication number
CN112803814A
CN112803814A CN202110190130.6A CN202110190130A CN112803814A CN 112803814 A CN112803814 A CN 112803814A CN 202110190130 A CN202110190130 A CN 202110190130A CN 112803814 A CN112803814 A CN 112803814A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vector
inverter
voltage
voltage vector
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110190130.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112803814B (zh
Inventor
魏兵戌
魏智乐
郭立星
宋泽琳
郭清风
李亚巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN202110190130.6A priority Critical patent/CN112803814B/zh
Publication of CN112803814A publication Critical patent/CN112803814A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112803814B publication Critical patent/CN112803814B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器，该方法包括：在低开关频率工况下，获取逆变器的三相电压，确定参考电压矢量；根据参考电压矢量与四矢量调制方法，确定逆变器的备选电压矢量集、以及在箝位状态下的四矢量开关序列；在参考电压矢量处于低调制度的情况下，对备选电压矢量集进行计算，得到逆变器中开关管的占空比；在参考电压矢量处于中、高调制度的情况下，根据预设的平均误差电压项和开关序列，选择出最优备选矢量集，对最优备选矢量集进行计算，得到逆变器中开关管的占空比；根据开关管的占空比，控制逆变器的运行。该方案，通过在采样周期内实现中点充放电的平衡，提升中点电压波动的抑制效果。

Description

逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器
技术领域
本发明属于逆变器技术领域，具体涉及一种逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器，尤其涉及一种三电平逆变器调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器。
背景技术
中点钳位(Neutral Point Clamped，NPC)型三电平逆变器，在中高压、大功率设备中得到了广泛的应用，但由于其功率等级较高，考虑到开关损耗的问题，其开关频率通常不超过1kHz。低开关频率与低载波比条件下，逆变器输出的电流波形会发生严重畸变，给用电设备和电网侧造成影响甚至损坏用电设备。
为了解决这个问题，相关方案中采用同步调制方法，使逆变器输出相电压满足同步性、三相对称性和半波对称性，去消除波形中存在的次谐波、三及三的倍数次谐波和偶数次谐波。由于同步空间矢量调制方法为在空间矢量图中设置有限个采样点，在基波周期内为有限次数的开关，因此在相关方案中同步调制方法中，通常都是采用兼顾中点电压平衡的方法，而难以在有限次的开关过程中对中点电压进行实时抑制，因此难以针对中点电压做深入抑制方法的研究，故其波动抑制效果并不明显。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器，以解决在逆变器的同步调制方法中采用兼顾中点电压平衡的方法，对中点电压波动抑制效果不明显的问题，达到通过在采样周期内实现中点充放电的平衡，提升中点电压波动的抑制效果的效果。
本发明提供一种逆变器的调制方法，包括：在低开关频率工况下，获取所述逆变器的三相电压；根据所述逆变器的三相电压，确定参考电压矢量；根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列；在所述参考电压矢量处于设定的低调制度的情况下，采用四矢量计算方法对所述备选电压矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比；在所述参考电压矢量处于设定的中、高调制度的情况下，根据预设的平均误差电压项和所述开关序列，选择出所述备选电压矢量集中的最优备选矢量集，采用四矢量计算方法对所述最优备选矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比；根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行。
在一些实施方式中，根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列，包括：根据所述参考电压矢量的幅值和相位，确定所述参考电压矢量所在扇区和区域；根据所述参考电压矢量所在扇区和区域，并确定所述参考电压矢量的备选电压矢量集；根据所述备选基本电压矢量集筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，合成为所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列。
在一些实施方式中，采用四矢量计算方法对所述最优备选矢量集进行计算，包括：对所述最优备选矢量集中各基本电压矢量的占空比进行计算，再根据伏秒平衡方程得到所述逆变器中开关管的占空比。
在一些实施方式中，根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行，包括：将所述开关管的占空比转换为所述开关管的开关状态，将所述开关状态作用于所述逆变器的驱动系统，以控制所述逆变器的运行。
与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种逆变器的调制装置，包括：获取单元，被配置为在低开关频率工况下，获取所述逆变器的三相电压；控制单元，被配置为根据所述逆变器的三相电压，确定参考电压矢量；所述控制单元，还被配置为根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列；所述控制单元，还被配置为在所述参考电压矢量处于设定的低调制度的情况下，采用四矢量计算装置对所述备选电压矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比；所述控制单元，还被配置为在所述参考电压矢量处于设定的中、高调制度的情况下，根据预设的平均误差电压项和所述开关序列，选择出所述备选电压矢量集中的最优备选矢量集，采用四矢量计算装置对所述最优备选矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比；所述控制单元，还被配置为根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列，包括：根据所述参考电压矢量的幅值和相位，确定所述参考电压矢量所在扇区和区域；根据所述参考电压矢量所在扇区和区域，并确定所述参考电压矢量的备选电压矢量集；根据所述备选基本电压矢量集筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，合成为所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列。
在一些实施方式中，所述控制单元，采用四矢量计算装置对所述最优备选矢量集进行计算，包括：对所述最优备选矢量集中各基本电压矢量的占空比进行计算，再根据伏秒平衡方程得到所述逆变器中开关管的占空比。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行，包括：将所述开关管的占空比转换为所述开关管的开关状态，将所述开关状态作用于所述逆变器的驱动系统，以控制所述逆变器的运行。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种逆变器，包括：以上所述的逆变器的调制装置。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的逆变器的调制方法。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行以上所述的逆变器的调制方法。
由此，本发明的方案，通过在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制；从而，通过在采样周期内实现中点充放电的平衡，提升中点电压波动的抑制效果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的逆变器的调制方法的一实施例的流程示意图；
图2为本发明的方法中确定所述逆变器的备选电压矢量集、以及所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列的一实施例的流程示意图；
图3为本发明的逆变器的调制装置的一实施例的结构示意图；
图4为NPC型三电平逆变器的一实施例的拓扑结构示意图；
图5为低调制度下矢量选择区域的一实施例的空间矢量示意图；
图6为中高调制度时备选矢量集所在区域的一实施例的空间矢量示意图，其中，(a)为区域一的空间矢量示意图，(b)为区域二的空间矢量示意图，(c)为区域三的空间矢量示意图，；
图7为完整的三电平空间矢量示意图；
图8为本发明的三电平逆变器调制方法的一实施例的流程示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
102-获取单元；104-控制单元。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，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做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。
根据本发明的实施例，提供了一种逆变器的调制方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该逆变器的调制方法可以包括：步骤S110至步骤S160。
在步骤S110处，在低开关频率工况下，获取所述逆变器的三相电压(如三相电压Vabc)。
在步骤S120处，根据所述逆变器的三相电压，确定参考电压矢量(如参考电压矢量Vref)。
具体地，采样三相电压Vabc经过矢量变换，合成参考电压矢量Vref。如采样三相电压Vao、Vbo和Vco进而合成参考矢量Vref。
在步骤S130处，根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列。
在一些实施方式中，步骤S130中根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列的具体过程，参见以下示例性说明。
下面结合图2所示本发明的方法中确定所述逆变器的备选电压矢量集、以及所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S130中确定所述逆变器的备选电压矢量集、以及所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列的具体过程，包括：步骤S210至步骤S230。
步骤S210，根据所述参考电压矢量的幅值和相位，确定所述参考电压矢量所在扇区和区域。
步骤S220，根据所述参考电压矢量所在扇区和区域，并确定所述参考电压矢量的备选电压矢量集。
具体地，根据调制度m的计算方式对参考电压矢量Vref进行幅值与相位的判断，确定其所在扇区和小区域，并进一步确定其备选基本电压矢量集。如根据判断Vref的幅值与相位确定其所在扇区与对应小区域，根据调制度m的计算方式判断其调制度范围，其中调制度m表达式为：
Figure BDA0002943709340000051
根据调制度m确定参考矢量所在扇区及小区域后，进一步确定其备选矢量集与开关序列，可以参照表1-3。
步骤S230，根据所述备选基本电压矢量集筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，合成为所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列。
具体地，根据开关代数K的计算方式筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，用以为合成最优开关序列做准备。如根据上述备选矢量集与各开关序列，可进行初步共模电压幅值的抑制，即进行最优基本电压矢量的筛选，设置开关代数K值作为评估基本电压矢量产生共模电压幅值的标准，开关代数K的表达式如下式所示：
K＝|SA+SB+SC| (2)。
公式(2)中，SA、SB和SC分别为三相开关状态，P、O和N状态分别表示为1、0和-1。将各备选矢量集与基本电压矢量代入开关代数K值表达式进行滚动优化计算，筛选出共模电压幅值最低的基本电压矢量，后续可用于进行最优开关序列的合成。
根据上述筛选出的基本电压矢量集，根据当前矢量特性可构造存在箝位的开关序列，以此降低由于开关状态切换造成的额外开关损耗。
在步骤S140处，在所述参考电压矢量处于设定的低调制度的情况下，采用四矢量计算方法对所述备选电压矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比。
在步骤S150处，在所述参考电压矢量处于设定的中、高调制度的情况下，根据预设的平均误差电压项(如平均误差电压项Vave_err)和所述开关序列，选择出所述备选电压矢量集中的最优备选矢量集，采用四矢量计算方法对所述最优备选矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比。
具体地，根据调制度的不同，当参考矢量Vref处于低调制度时直接由四矢量计算方法对唯一的备选矢量集进行计算得出占空比。当其处于中高调制度时，根据平均误差电压项Vave_err进行评估，选择出最优备选矢量集与开关序列，再进行四矢量占空比计算。
在一些实施方式中，步骤S140中在所述参考电压矢量处于设定的低调制度的情况下，采用四矢量计算方法对所述备选电压矢量集进行计算，或步骤S150中在所述参考电压矢量处于设定的中、高调制度的情况下，采用四矢量计算方法对所述最优备选矢量集进行计算，包括：对所述备选电压矢量集或所述最优备选矢量集中各基本电压矢量的占空比进行计算，再根据伏秒平衡方程得到所述逆变器中开关管的占空比。
具体地，根据最近四矢量调制方法的思想，当确定最近四矢量的开关序列后，需进行各基本电压矢量占空比的计算，根据伏秒平衡方程可得到如下结果：
Figure BDA0002943709340000061
公式(3)中，V1-V4分别为参与合成参考矢量Vref的基本电压矢量，T1、T2和T4分别为V1、V2和V4的作用时间，V3的作用时间为y1Ts，y1为占空比系数。结合各基本电压矢量幅值与相位关系，可分别得到上述基本电压矢量作用时间T1、T2和T4，各作用时间表达式中均包含占空比因数y1。
其中，四矢量作用下的伏秒平衡方程，将每个基本电压矢量表示为幅值与相角的形式：
Figure BDA0002943709340000071
上式中，Vref为参考矢量，Vref为参考矢量幅值，θ为参考矢量相角，V7、V8、V13和V0分别为基本电压矢量，Vdc为母线电压幅值。则根据公式(3)的伏秒平衡方程可以计算各基本电压矢量的占空比，其中由步骤5可知，由于各矢量占空比为联立方程得来，因此各占空比均含有占空比系数y1。
在步骤S160处，根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行。
由此，通过在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，有效降低了逆变器中点电压波动量，中矢量或小矢量的占空比计算采用数值逼近算法，根据最近四矢量的伏秒平衡原理与各基本矢量间的幅值与相位关系，可对占空比系数y进行逼近，计算得出可使中矢量与小矢量产生中点电压增量ΔVo互相抵消的占空比系数y值，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制。
在一些实施方式中，步骤S160中根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行，包括：将所述开关管的占空比转换为所述开关管的开关状态，将所述开关状态作用于所述逆变器的驱动系统，以控制所述逆变器的运行。
具体地，得到特定占空比后，根据三电平逆变器特性，可根据占空比进行开关状态转换，用以作用于逆变器进行负载驱动。如由前述关于中点电压抑制思想，使中矢量与小矢量产生的中点电压增量ΔVo相等，假设V1和V2为小矢量，V3为中矢量，结合中点电压的电压电流充放电关系可得下式：
Figure BDA0002943709340000081
结合占空比系数y1>0的特性，联立上述式子即可进行占空比系数的逼近，所得结果即为可使中矢量与小矢量产生中点电压增量ΔVo相互抵消的结果。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制。从而，通过在采样周期内实现中点充放电的平衡，提升中点电压波动的抑制效果。
根据本发明的实施例，还提供了对应于逆变器的调制方法的一种逆变器的调制装置。参见图3所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该逆变器的调制装置可以包括：获取单元102和控制单元104。
其中，获取单元102，被配置为在低开关频率工况下，获取所述逆变器的三相电压(如三相电压Vabc)。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
控制单元104，被配置为根据所述逆变器的三相电压，确定参考电压矢量(如参考电压矢量Vref)。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S120。
具体地，采样三相电压Vabc经过矢量变换，合成参考电压矢量Vref。如采样三相电压Vao、Vbo和Vco进而合成参考矢量Vref。
所述控制单元104，还被配置为根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S130。
在一些实施方式中，所述控制单元104，根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列，包括：
所述控制单元104，具体还被配置为根据所述参考电压矢量的幅值和相位，确定所述参考电压矢量所在扇区和区域。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S210。
所述控制单元104，具体还被配置为根据所述参考电压矢量所在扇区和区域，并确定所述参考电压矢量的备选电压矢量集。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S220。
具体地，根据调制度m的计算方式对参考电压矢量Vref进行幅值与相位的判断，确定其所在扇区和小区域，并进一步确定其备选基本电压矢量集。如根据判断Vref的幅值与相位确定其所在扇区与对应小区域，根据调制度m的计算方式判断其调制度范围，其中调制度m表达式为：
Figure BDA0002943709340000091
根据调制度m确定参考矢量所在扇区及小区域后，进一步确定其备选矢量集与开关序列，可以参照表1-3。
所述控制单元104，具体还被配置为根据所述备选基本电压矢量集筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，合成为所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S230。
具体地，根据开关代数K的计算方式筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，用以为合成最优开关序列做准备。如根据上述备选矢量集与各开关序列，可进行初步共模电压幅值的抑制，即进行最优基本电压矢量的筛选，设置开关代数K值作为评估基本电压矢量产生共模电压幅值的标准，开关代数K的表达式如下式所示：
K＝|SA+SB+SC| (2)。
公式(2)中，SA、SB和SC分别为三相开关状态，P、O和N状态分别表示为1、0和-1。将各备选矢量集与基本电压矢量代入开关代数K值表达式进行滚动优化计算，筛选出共模电压幅值最低的基本电压矢量，后续可用于进行最优开关序列的合成。
根据上述筛选出的基本电压矢量集，根据当前矢量特性可构造存在箝位的开关序列，以此降低由于开关状态切换造成的额外开关损耗。
所述控制单元104，还被配置为在所述参考电压矢量处于设定的低调制度的情况下，采用四矢量计算装置对所述备选电压矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S140。
所述控制单元104，还被配置为在所述参考电压矢量处于设定的中、高调制度的情况下，根据预设的平均误差电压项(如平均误差电压项Vave_err)和所述开关序列，选择出所述备选电压矢量集中的最优备选矢量集，采用四矢量计算装置对所述最优备选矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S150。
具体地，根据调制度的不同，当参考矢量Vref处于低调制度时直接由四矢量计算装置对唯一的备选矢量集进行计算得出占空比。当其处于中高调制度时，根据平均误差电压项Vave_err进行评估，选择出最优备选矢量集与开关序列，再进行四矢量占空比计算。
在一些实施方式中，所述控制单元104，在所述参考电压矢量处于设定的低调制度的情况下，采用四矢量计算装置对所述备选电压矢量集进行计算，或在所述参考电压矢量处于设定的中、高调制度的情况下，采用四矢量计算装置对所述最优备选矢量集进行计算，包括：所述控制单元104，具体还被配置为对所述备选电压矢量集或所述最优备选矢量集中各基本电压矢量的占空比进行计算，再根据伏秒平衡方程得到所述逆变器中开关管的占空比。
具体地，根据最近四矢量调制装置的思想，当确定最近四矢量的开关序列后，需进行各基本电压矢量占空比的计算，根据伏秒平衡方程可得到如下结果：
Figure BDA0002943709340000101
公式(3)中，V1-V4分别为参与合成参考矢量Vref的基本电压矢量，T1、T2和T4分别为V1、V2和V4的作用时间，V3的作用时间为y1Ts，y1为占空比系数。结合各基本电压矢量幅值与相位关系，可分别得到上述基本电压矢量作用时间T1、T2和T4，各作用时间表达式中均包含占空比因数y1。
其中，四矢量作用下的伏秒平衡方程，将每个基本电压矢量表示为幅值与相角的形式：
Figure BDA0002943709340000111
上式中，Vref为参考矢量，Vref为参考矢量幅值，θ为参考矢量相角，V7、V8、V13和V0分别为基本电压矢量，Vdc为母线电压幅值。则根据公式(3)的伏秒平衡方程可以计算各基本电压矢量的占空比，其中由步骤5可知，由于各矢量占空比为联立方程得来，因此各占空比均含有占空比系数y1。
所述控制单元104，还被配置为根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S160。
由此，通过在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，有效降低了逆变器中点电压波动量，中矢量或小矢量的占空比计算采用数值逼近算法，根据最近四矢量的伏秒平衡原理与各基本矢量间的幅值与相位关系，可对占空比系数y进行逼近，计算得出可使中矢量与小矢量产生中点电压增量ΔVo互相抵消的占空比系数y值，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制。
在一些实施方式中，所述控制单元104，根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行，包括：所述控制单元104，具体还被配置为将所述开关管的占空比转换为所述开关管的开关状态，将所述开关状态作用于所述逆变器的驱动系统，以控制所述逆变器的运行。
具体地，得到特定占空比后，根据三电平逆变器特性，可根据占空比进行开关状态转换，用以作用于逆变器进行负载驱动。如由前述关于中点电压抑制思想，使中矢量与小矢量产生的中点电压增量ΔVo相等，假设V1和V2为小矢量，V3为中矢量，结合中点电压的电压电流充放电关系可得下式：
Figure BDA0002943709340000121
结合占空比系数y1>0的特性，联立上述式子即可进行占空比系数的逼近，所得结果即为可使中矢量与小矢量产生中点电压增量ΔVo相互抵消的结果。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图2所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制，有效降低了逆变器中点电压波动量。
根据本发明的实施例，还提供了对应于逆变器的调制装置的一种逆变器。该逆变器可以包括：以上所述的逆变器的调制装置。
由于在不同扇区合成参考矢量的基本电压矢量选择不一致，全调制度内共模电压幅值很难得到抑制。
在三电平空间矢量图中，根据最近三矢量合成法，由于小矢量和零矢量存在冗余状态，而在全调制度内合成参考矢量必须用到小矢量，因此不同调制度区间合成参考矢量的备选基本矢量是不同的。
在一些实施方式中，本发明的方案，提供一种三电平逆变器调制方法，在同步空间矢量调制方法中采用最近四矢量合成思想，在四矢量伏秒平衡方程中根据基本矢量间中点电压增量相同的思想进行数值逼近计算，最后得出各基本矢量占空比。
具体地，在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，有效降低了逆变器中点电压波动量，中矢量或小矢量的占空比计算采用数值逼近算法，根据最近四矢量的伏秒平衡原理与各基本矢量间的幅值与相位关系，可对占空比系数y进行逼近，计算得出可使中矢量与小矢量产生中点电压增量ΔVo互相抵消的占空比系数y值，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制。
这样，为解决相关方案中同步调制中中点电压波动抑制效果不明显的问题，采用按照调制度分区域的最近四矢量调制策略，根据伏秒平衡原理进行占空比的计算，按照小矢量与中矢量产生中点电压增量ΔVo相等的思想，设置小矢量或中矢量的作用时间为yTs，其中y为占空比系数，Ts为采样周期，根据作用时间的特性以及伏秒平衡公式，可对y值进行数值逼近，计算得出的y值可使小矢量与中矢量产生的中点电压增量ΔVo相等，在单位采样周期内即可实现中点电压的平衡。
进一步地，本发明的方案，在选择出基本电压矢量的基础上，进行基本矢量的冗余状态的选择。
具体地，采用开关代数K值评价方法，对基本电压矢量进行共模电压幅值的评估，选择出最优基本矢量进行开关序列的合成，从而实现系统共模电压幅值的抑制。例如：当选择出的矢量集为[PPP,OOO,NNN,POO,PPO,OON,ONN,PON]，则根据筛选过程，筛选出的矢量集为[OOO,POO,OON,PON]。
这样，为解决相关方案中同步调制方法中共模电压幅值较高的问题，本发明采用开关代数K值的评估方式进行基本电压矢量产生共模电压幅值的评估，最后选择出最优基本矢量进行开关序列的合成，可有效降低逆变器共模电压幅值。
进一步地，本发明的方案，采用整体分区方法，分为低调制度区域，中调制度区域和高调制度区域，根据参考矢量所在调制度区间的不同，其基本矢量集是不同的，具体划分如图5和图6所示。
具体地，根据调制度高低的不同，设置了低调制度区域，中调制度区域和高调制度区域，在低调制度下直接根据参考电压矢量判断其所在扇区和小区域，进行基本电压矢量的选择与合成；在中高调制度区域，采用平均误差电压项Vave_err计算方法判断备选矢量集进行择优，选择出平均误差电压项数值最低的备选矢量集进行开关序列的合成。进而针对每个调制度区域进行同步调制开关序列的设计，从而实现在全调制度内中点电压和共模电压的抑制。
进一步地，本发明的方案，基于基本电压矢量选择后，根据备选矢量集形成最终的开关序列，考虑到降低开关损耗的目的，形成一种具有箝位模式的开关序列。
具体地，为降低三电平逆变器开关损耗，其最优开关序列最终为一种箝位模式的序列，其箝位状态可分为P箝位、O箝位和N箝位。
这样，为解决相关方案中同步调制方法中开关损耗较高的问题，以抑制逆变器开关损耗，所涉及的开关序列均设计为具有箝位特性的开关序列，其箝位状态分为P箝位、O箝位和N箝位，达到降低开关损耗的目的。
下面结合图4至图5所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
图4所示为NPC型三电平逆变器拓扑结构图，图4中所示Vdc为直流母线电压，C1、C2分别为直流侧稳压电容，其中两电容的中点连接到每相两个续流二极管的中点，是为NPC三电平逆变器的中点O，Sk1-Sk4(k＝A,B,C)分别为A、B、C相功率开关管，负载A、B、C分别为三相阻感负载，N为负载中性点。根据图4中所示可以看出，根据每相四个功率开关管的不同开关组合，可以组合出P、O、N三种电平状态，分别对应直流母线电压的Vdc/2、0、-Vdc/2，逆变器产生的iA、iB、iC三相电流以实现对负载的驱动。
图4为NPC型三电平逆变器拓扑，本发明的方案是基于NPC型三电平逆变器拓扑进行调制算法上的改进。
图8为本发明的三电平逆变器调制方法的一实施例的流程示意图。如图8所示，三电平逆变器调制方法的流程，包括：
步骤1、采样三相电压Vabc经过矢量变换，合成参考电压矢量Vref。
具体地，采样三相电压Vao、Vbo和Vco进而合成参考矢量Vref。
步骤2、根据调制度m的计算方式对参考电压矢量Vref进行幅值与相位的判断，确定其所在扇区和小区域，并进一步确定其备选基本电压矢量集。
具体地，根据判断Vref的幅值与相位确定其所在扇区与对应小区域，根据调制度m的计算方式判断其调制度范围，其中调制度m表达式为：
Figure BDA0002943709340000141
根据调制度m确定参考矢量所在扇区及小区域后，进一步确定其备选矢量集与开关序列，参照上述图5和图6、以及表1-3。
图5所示为低调制度下矢量选择区域示意图，在Z1扇区内，将扇区进行小区域①②③④的划分，其中紫色区域顶点矢量为备选集的基本电压矢量，以参考电压矢量采样点个数N＝4为例，在低调制度下，其开关序列如表1所示,其中各参考矢量合成方法均为最近四矢量方法。
表1
参考矢量V<sub>ref</sub> 开关序列
V<sub>ref1</sub> V<sub>0</sub>-V<sub>7</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>8</sub>
V<sub>ref2</sub> V<sub>8</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>7</sub>-V<sub>0</sub>
V<sub>ref3</sub> V<sub>0</sub>-V<sub>8</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>7</sub>
V<sub>ref4</sub> V<sub>7</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>8</sub>-V<sub>0</sub>
例如：在图5中，当参考矢量处于区域①时，参与合成参考矢量的有零矢量V0(PPP,OOO,NNN)、小矢量V7(POO,ONN)和小矢量V8(PPO,OON)，考虑到开关损耗的抑制，选择不连续调制方法作为基本方法，但对于不连续调制方法，在小矢量的两种冗余状态中只可以选择一种，如对于小矢量V7，只可以选择POO或者ONN进行参考矢量的合成，但是这两种冗余状态产生的共模电压幅值是不同的，其中POO产生共模电压幅值为Vdc/6，ONN产生共模电压幅值为Vdc/3，而进入高调制度区域后，仍需要用到小矢量的冗余状态，因此对于小矢量的冗余状态的选择不同，导致共模电压、开关损耗、中点电压等多种性能均不相同。因此，此处指出，在不同扇区合成参考矢量的基本电压矢量选择不一致。
图6为中高调制度时备选矢量集所在区域示意图，其中当参考矢量处于中调制度区域时，如图6中的(a)、(b)所示，同样以N＝4为例，其开关序列如表2所示，各参考矢量合成方法同样均为最近四矢量方法。
表2
参考矢量V<sub>ref</sub> (a)开关序列 (b)开关序列
V<sub>ref1</sub> V<sub>7</sub>-V<sub>1</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>8</sub> V<sub>7</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>2</sub>-V<sub>8</sub>
V<sub>ref2</sub> V<sub>8</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>1</sub>-V<sub>7</sub> V<sub>8</sub>-V<sub>2</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>7</sub>
V<sub>ref3</sub> V<sub>8</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>1</sub>-V<sub>7</sub> V<sub>7</sub>-V<sub>2</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>7</sub>
V<sub>ref4</sub> V<sub>7</sub>-V<sub>1</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>8</sub> V<sub>7</sub>-V<sub>13</sub>-V<sub>2</sub>-V<sub>8</sub>
当参考矢量进入高调制度区域时，备选矢量集进一步扩充，如图6中的(a)、(b)、(c)所示，以N＝4为例，其开关序列如表3所示，各参考矢量合成方法同样均为最近四矢量方法。
表3
Figure BDA0002943709340000161
考虑到图5～图6均为局部的空间矢量图，为表述完整，图7为完整的三电平空间矢量图。如图7中所示，以水平轴α轴为横轴，β轴为纵轴，以α轴为基准，逆时针旋转，每π/3角度为一个扇区，整个空间矢量图分为6个扇区，分别记为Z1～Z6，每个扇区又分为①②③④四个小区域，如图7中所示。
步骤3、根据开关代数K的计算方式筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，用以为合成最优开关序列做准备。
具体地，根据上述备选矢量集与各开关序列，可进行初步共模电压幅值的抑制，即进行最优基本电压矢量的筛选，设置开关代数K值作为评估基本电压矢量产生共模电压幅值的标准，开关代数K的表达式如下式所示：
K＝|SA+SB+SC| (2)。
公式(2)中，SA、SB和SC分别为三相开关状态，P、O和N状态分别表示为1、0和-1。将各备选矢量集与基本电压矢量代入开关代数K值表达式进行滚动优化计算，筛选出共模电压幅值最低的基本电压矢量，后续可用于进行最优开关序列的合成。
例如：以K值作为基本电压矢量产生共模电压幅值的评价标准，计算过程如下：
设某一基本电压矢量产生的共模电压幅值表示为下式：
Figure BDA0002943709340000162
式中，VCM为共模电压幅值，Vao～Vco分别为相电压幅值，又由上式中第三项可知，只需判断SA+SB+SC即可判断基本电压矢量产生的共模电压幅值，由说明书中表达式可知，设开关代数K：
K＝|SA+SB+SC|。
通过判断K值即可进行共模电压幅值的判断，如基本电压矢量POO，对应的数值表示为[1 0 0]，即K＝1，则代入共模电压表达式，POO产生共模电压幅值为Vdc/6。又例如，小矢量POO的冗余开关状态ONN，其数值表示为[0-1-1]，代入上述计算方式，其共模电压幅值为Vdc/3。则只需判断K值的大小，即可进行不同基本电压矢量之间共模电压幅值大小的判断。
根据上述筛选出的基本电压矢量集，根据当前矢量特性可构造存在箝位的开关序列，以此降低由于开关状态切换造成的额外开关损耗。
步骤4、根据调制度的不同，当参考矢量Vref处于低调制度时直接由四矢量计算方法对唯一的备选矢量集进行计算得出占空比；当其处于中高调制度时，根据平均误差电压项Vave_err进行评估，选择出最优备选矢量集与开关序列，再进行四矢量占空比计算。
在本发明所示的同步四矢量调制方法中，进行参考矢量合成时，需要考虑的扇区中参考矢量的个数与参考矢量所在扇区内的小区域，下面进行详细分析。
当扇区内参考矢量个数不同时，对整个扇区的调制度区间划分也不同，参考矢量个数N与调制度区域的对应关系表示为：
Figure BDA0002943709340000171
式中，mn为调制度区域的边界值，N为参考矢量个数，n为扇区内参考矢量次序。
不失一般性，以参考矢量个数N＝4为例，各个调制度边界值分别为，m1＝0.5043，m2＝0.5412，m3＝0.6302，m4＝0.8213，则根据附图5～附图6可知，当调制度m∈(0,0.5043]时，参考矢量全部在区域①；当调制度m∈
(0.5043,0.5412]时，第一、第四参考矢量进入区域②，第二、第三参考矢量仍在区域①；当调制度m∈(0.5412,0.6302]时，第一至第四参考矢量全部进入区域②；当调制度m∈(0.6302,0.8213]时，第一参考矢量进入区域③，第四参考矢量进入区域④，第二、第三参考矢量仍在区域②；当调制度m∈(0.8213,1]时，第一、第二参考矢量进入区域③，第二、第四参考矢量进入区域④。以此类推，即可确定在所有参考矢量个数情况下，调制度与参考矢量所在区域的对应关系。
如图5和图6所示，本发明的方案采用一种平均误差电压矢量计算方法，来判断具体选取哪个四边形顶点基本矢量进行合成参考矢量，则平均误差电压项Vave_err可表示为
Figure BDA0002943709340000181
式中V1～V4表示四边形顶点的四个基本矢量，则Vave_err代表的含义为参考矢量与备选的基本矢量的平均距离。平均距离大，则合成时误差大，平均距离小，则合成时误差小。即平均距离小者为最优选项。
以参考矢量处于中调制度区域为例，如图6中的(a)和(b)所示，在图6中的(a)和(b)中，对阴影部分的顶点基本电压矢量进行平均误差电压项Vave_err的计算，
Figure BDA0002943709340000182
Figure BDA0002943709340000183
则比较两个平均误差电压项，即可判断出最优项。
具体地，根据最近四矢量调制方法的思想，当确定最近四矢量的开关序列后，需进行各基本电压矢量占空比的计算，根据伏秒平衡方程可得到如下结果：
Figure BDA0002943709340000184
公式(3)中，V1-V4分别为参与合成参考矢量Vref的基本电压矢量，T1、T2和T4分别为V1、V2和V4的作用时间，V3的作用时间为y1Ts，y1为占空比系数。结合各基本电压矢量幅值与相位关系，可分别得到上述基本电压矢量作用时间T1、T2和T4，各作用时间表达式中均包含占空比因数y1。Ts表示采样周期的时间，各个基本电压矢量的作用时间与Ts的比值，表示为占空比。各基本电压矢量作用时间之和，为采样周期时间Ts。
步骤5、得到特定占空比后，根据三电平逆变器特性，可根据占空比进行开关状态转换，用以作用于逆变器进行负载驱动。
具体地，由前述关于中点电压抑制思想，使中矢量与小矢量产生的中点电压增量ΔVo相等，假设V1和V2为小矢量，V3为中矢量，结合中点电压的电压电流充放电关系可得下式：
Figure BDA0002943709340000191
结合占空比系数y1>0的特性，联立上述式子即可进行占空比系数的逼近，所得结果即为可使中矢量与小矢量产生中点电压增量ΔVo相互抵消的结果，可参见以图5所示的例子的相关说明。C表示三电平逆变器拓扑中的上电容或下电容，由于在NPC型三电平逆变器拓扑中上下电容值相同，因此可以统一用C表示其电容值。
步骤5中所示为四矢量作用下的伏秒平衡方程，将每个基本电压矢量表示为幅值与相角的形式，如图5中：
Figure BDA0002943709340000192
上式中，Vref为参考矢量，Vref为参考矢量幅值，θ为参考矢量相角，V7、V8、V13和V0分别为基本电压矢量，Vdc为母线电压幅值。则根据公式(3)的伏秒平衡方程可以计算各基本电压矢量的占空比，其中由步骤5可知，由于各矢量占空比为联立方程得来，因此各占空比均含有占空比系数y1。
其中，加粗后的Vref为参考电压矢量的矢量表示方式，既有方向又有大小；未加粗的Vref为参考电压矢量的幅值，是一种标量表示方式，只表示大小，不表示方向。
步骤6、根据数值逼近计算得出的各项基本电压矢量的占空比，将各占空比转换为三电平逆变器的开关状态即可直接作用于三电平逆变器驱动系统。
根据步骤5～步骤6的设计可知，y1为占空比系数，因此y1>0。又由于各矢量占空比均为大于0的数，因此可对y1进行区间限制，即y1∈(0，x]，x表示y1的区间上限，由参与合成开关序列的各基本电压矢量占空比计算得来。再由公式(4)对上述x值进一步确定，即可求得满足公式(4)的占空比系数y1的最小值，至此，即得到了各基本电压矢量的占空比，即可直接作用于系统进行系统驱动。
不失一般性，以图5中所示情况为例：
由V7、V8、V13和V0的矢量表示方式和公式(1)与公式(3)，可求得各基本电压矢量的占空比，如下式所示：
Figure BDA0002943709340000201
由于各占空比均大于0，且y1>0，因此可对y1进行区间限制，即：
Figure BDA0002943709340000202
根据上式即可求得y1的实际取值区间，取到y1最小有效值，即可得到各基本电压矢量满足中点电压增量相等的占空比。
其中，公式(1)为调制度计算公式，公式(2)为开关代数和计算公式，公式(3)为伏秒平衡方程在四矢量调制方法中的应用公式，而公式(4)为基于四矢量同步调制方法下的中点电压增量等效计算方法。
由于本实施例的逆变器所实现的处理及功能基本相应于前述图3所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制；在选择出基本电压矢量的基础上，进行基本矢量的冗余状态的选择，实现系统共模电压幅值的抑制。
根据本发明的实施例，还提供了对应于逆变器的调制方法的一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的逆变器的调制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图2所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制，实现在全调制度内中点电压和共模电压的抑制。
根据本发明的实施例，还提供了对应于逆变器的调制方法的一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行以上所述的逆变器的调制方法。
由于本实施例的处理器所实现的处理及功能基本相应于前述图1至图2所示的方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在低开关频率与低载波比条件下，采用最近四矢量同步空间矢量调制方式，用中矢量和小矢量产生的中点电压增量进行对冲，在采样周期内实现中点充放电的平衡，即实现中点电压波动的抑制，降低开关损耗。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种逆变器的调制方法，其特征在于，包括：
在低开关频率工况下，获取所述逆变器的三相电压；
根据所述逆变器的三相电压，确定参考电压矢量；
根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列；
在所述参考电压矢量处于设定的低调制度的情况下，采用四矢量计算方法对所述备选电压矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比；
在所述参考电压矢量处于设定的中、高调制度的情况下，根据预设的平均误差电压项和所述开关序列，选择出所述备选电压矢量集中的最优备选矢量集，采用四矢量计算方法对所述最优备选矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比；
根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行。
2.根据权利要求1所述的逆变器的调制方法，其特征在于，根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列，包括：
根据所述参考电压矢量的幅值和相位，确定所述参考电压矢量所在扇区和区域；
根据所述参考电压矢量所在扇区和区域，并确定所述参考电压矢量的备选电压矢量集；
根据所述备选基本电压矢量集筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，合成为所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列。
3.根据权利要求1所述的逆变器的调制方法，其特征在于，采用四矢量计算方法对所述最优备选矢量集进行计算，包括：
对所述最优备选矢量集中各基本电压矢量的占空比进行计算，再根据伏秒平衡方程得到所述逆变器中开关管的占空比。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的逆变器的调制方法，其特征在于，根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行，包括：
将所述开关管的占空比转换为所述开关管的开关状态，将所述开关状态作用于所述逆变器的驱动系统，以控制所述逆变器的运行。
5.一种逆变器的调制装置，其特征在于，包括：
获取单元，被配置为在低开关频率工况下，获取所述逆变器的三相电压；
控制单元，被配置为根据所述逆变器的三相电压，确定参考电压矢量；
所述控制单元，还被配置为根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列；
所述控制单元，还被配置为在所述参考电压矢量处于设定的低调制度的情况下，采用四矢量计算装置对所述备选电压矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比；
所述控制单元，还被配置为在所述参考电压矢量处于设定的中、高调制度的情况下，根据预设的平均误差电压项和所述开关序列，选择出所述备选电压矢量集中的最优备选矢量集，采用四矢量计算装置对所述最优备选矢量集进行计算，得到所述逆变器中开关管的占空比；
所述控制单元，还被配置为根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行。
6.根据权利要求5所述的逆变器的调制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述参考电压矢量与四矢量调制方法，确定所述逆变器的备选电压矢量集，并确定所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列，包括：
根据所述参考电压矢量的幅值和相位，确定所述参考电压矢量所在扇区和区域；
根据所述参考电压矢量所在扇区和区域，并确定所述参考电压矢量的备选电压矢量集；
根据所述备选基本电压矢量集筛选出产生共模电压幅值最低的各基本电压矢量，合成为所述逆变器在箝位状态下的四矢量开关序列。
7.根据权利要求5所述的逆变器的调制装置，其特征在于，所述控制单元，采用四矢量计算装置对所述最优备选矢量集进行计算，包括：
对所述最优备选矢量集中各基本电压矢量的占空比进行计算，再根据伏秒平衡方程得到所述逆变器中开关管的占空比。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的逆变器的调制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述开关管的占空比，控制所述逆变器的运行，包括：
将所述开关管的占空比转换为所述开关管的开关状态，将所述开关状态作用于所述逆变器的驱动系统，以控制所述逆变器的运行。
9.一种逆变器，其特征在于，包括：如权利要求5至8中任一项所述的逆变器的调制装置。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4中任一项所述的逆变器的调制方法。
11.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至4中任一项所述的逆变器的调制方法。
CN202110190130.6A 2021-02-18 2021-02-18 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器 Active CN112803814B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110190130.6A CN112803814B (zh) 2021-02-18 2021-02-18 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110190130.6A CN112803814B (zh) 2021-02-18 2021-02-18 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112803814A true CN112803814A (zh) 2021-05-14
CN112803814B CN112803814B (zh) 2022-03-15

Family

ID=75815219

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110190130.6A Active CN112803814B (zh) 2021-02-18 2021-02-18 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112803814B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113783452A (zh) * 2021-09-22 2021-12-10 珠海格力电器股份有限公司 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103236797A (zh) * 2013-04-17 2013-08-07 西安交通大学 一种五电平二极管钳位型变换器电容电压平衡控制方法
CN104158422A (zh) * 2014-07-30 2014-11-19 华南理工大学 一种中点钳位型三电平逆变器中点电压控制方法
CN104467496A (zh) * 2014-06-23 2015-03-25 南昌工程学院 多电平逆变器三维空间矢量调制算法
CN106712557A (zh) * 2017-02-15 2017-05-24 华南理工大学 一种基于合成中矢量的t型三电平逆变器中点电位平衡方法
CN110165918A (zh) * 2019-05-07 2019-08-23 福州大学 一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法
CN110601579A (zh) * 2019-11-01 2019-12-20 中国工程物理研究院材料研究所 一种三电平逆变器模型预测直接功率控制方法
CN111030495A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 东北农业大学 一种基于四分区三电平逆变器中点电压的平衡方法及系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103236797A (zh) * 2013-04-17 2013-08-07 西安交通大学 一种五电平二极管钳位型变换器电容电压平衡控制方法
CN104467496A (zh) * 2014-06-23 2015-03-25 南昌工程学院 多电平逆变器三维空间矢量调制算法
CN104158422A (zh) * 2014-07-30 2014-11-19 华南理工大学 一种中点钳位型三电平逆变器中点电压控制方法
CN106712557A (zh) * 2017-02-15 2017-05-24 华南理工大学 一种基于合成中矢量的t型三电平逆变器中点电位平衡方法
CN110165918A (zh) * 2019-05-07 2019-08-23 福州大学 一种五相逆变器双平面最近四矢量空间电压矢量调制方法
CN110601579A (zh) * 2019-11-01 2019-12-20 中国工程物理研究院材料研究所 一种三电平逆变器模型预测直接功率控制方法
CN111030495A (zh) * 2019-12-30 2020-04-17 东北农业大学 一种基于四分区三电平逆变器中点电压的平衡方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李兴 等: "一种新的三电平NPC变换器中点电位平衡控制策略", 《电源学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113783452A (zh) * 2021-09-22 2021-12-10 珠海格力电器股份有限公司 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器
CN113783452B (zh) * 2021-09-22 2023-11-17 珠海格力电器股份有限公司 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112803814B (zh) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110867887B (zh) Npc三电平逆变器最优序列模型预测控制装置及方法
CN108153150A (zh) 基于空间矢量调制的双级式矩阵变换器模型预测控制策略
CN109713724B (zh) 适用于光伏并网应用中并联三电平变换器的零共模电压空间矢量调制方法
CN112803814B (zh) 逆变器的调制方法、装置、逆变器、存储介质及处理器
CN108566109A (zh) 一种五段式三电平逆变器svpwm调制算法
CN113708688B (zh) 一种永磁电机降矢量模型预测控制方法
CN108649828B (zh) 一种适用于三相四线制三电平变流器的优化调制方法
CN106411168A (zh) 一种二极管箝位三电平逆变器共模电压抑制方法
CN116722762B (zh) 一种基于模型预测控制的飞跨电容并网逆变器控制方法
CN111756264A (zh) 一种适用于中压三相mmc的最近半电平逼近pwm混合调制方法
CN112994493B (zh) 用于三电平逆变器的有限集双矢量模型预测控制方法及系统
CN113904577B (zh) 一种多电平逆变器模型预测控制方法及系统
CN114142754A (zh) 一种三电平逆变器及其调制方法、装置和存储介质
CN115133798A (zh) 离散空间矢量调制的三电平逆变器低共模预测控制方法
CN111525551B (zh) 一种不平衡电网电压下整流器的目标控制方法和系统
CN113676065A (zh) 优化电压矢量的维也纳整流器的模型预测控制方法及系统
CN114614690A (zh) 基于二维控制区的mmc最优开关序列模型预测控制算法
CN115528935A (zh) 一种简化三电平空间矢量调制方法及系统
CN110707949B (zh) 定频pwm整流器的控制方法
CN112737452A (zh) 三电平永磁同步电机的控制方法及装置
CN111446879A (zh) 一种基于虚拟电压矢量的五相逆变器共模电压抑制方法
CN113517823B (zh) 一种基于vsvpwm的三电平逆变器优化调制方法
CN117130268B (zh) 基于平坦理论的储能变流器改进自抗扰控制方法
CN113972877B (zh) 简化的永磁同步电机模型预测电流控制方法
CN114157170B (zh) 基于滑模控制的t型三电平整流器模型预测功率控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant