CN114865936B - 一种多电平npc变流器控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多电平NPC变流器控制方法及装置，该方法包括：将目标输出电压注入三次谐波，获得目标输出电压的第一调制波；根据目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向；根据谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子；不平衡平衡因子的值由目标输出电压和NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压和直流下半母线电压确定；谐波注入方向指示中点谐波因子的方向；向第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波；将第二调制波与载波进行比较，获得NPC变流器中开关管的开关序列。由于本申请提供的方法仅需计算谐波注入方向并根据不平衡平衡因子计算中点谐波因子，整个计算过程简单，调节速度快。

Description

一种多电平NPC变流器控制方法及装置

技术领域

本申请涉及电子领域，尤其涉及一种多电平NPC变流器控制方法及装置。

背景技术

相比于传统两电平变流器，多电平变流器在相同开关频率下具有更好的输出电压和电流质量，且每个开关管承受的电压和输出电压显著减小，因而得到了广泛的应用。多电平变流器中的三电平中点箝位(neutral-point-clamped,NPC)变流器是一种常用的多电平变流器拓扑结构，且已在风力发电、光伏发电、机车牵引等领域获得应用。

多电平NPC变流器在使用的过程中，由于电容充放电不均，存在中点电位不平衡的问题。如不加以控制，输出电压的波形质量会受到较大的影响，严重时可能导致功率器件的损坏。此外，中点电位不平衡也对电容的容量及功率器件的耐压等级提出了更高的要求。因此，本领域目前急需一种能够较为简便地平衡中点电位的多电平NPC变流器控制方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种多电平NPC变流器控制方法及装置，用于较为简便地平衡中点电位。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

本申请实施例提供一种多电平NPC变流器控制方法，包括：

将目标输出电压注入三次谐波，获得所述目标输出电压的第一调制波；

根据所述目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向；

根据所述谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子；所述不平衡平衡因子的值由所述目标输出电压和NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压和直流下半母线电压确定；所述谐波注入方向指示所述中点谐波因子的方向；

向所述第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波；

将所述第二调制波与载波进行比较，获得所述NPC变流器中开关管的开关序列，所述开关序列用于控制所述NPC变流器。

作为一种可能的实施方式，所述目标输出电压包括第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压三相电压，所述根据所述目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向，包括：

当所述三相电压中的两相电压的同为正电压或同为负电压时，获得第三相电压的电压值，并测量得到所述第三相电压对应的输出电流的电流值；

将所述电压值和电流值的乘积的方向确定为所述谐波注入方向。

作为一种可能的实施方式，所述根据所述谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子，包括：

将所述不平衡平衡因子的方向确定为所述谐波注入方向，获得中点谐波因子。

作为一种可能的实施方式，所述不平衡平衡因子的值为NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压、直流下半母线电压和不平衡因子中的最小值与预设系数的积，所述不平衡因子的值为直流上半母线电压和直流下半母线电压的差值除以直流母线电压，所述预设系数根据所述NPC变流器的属性确定。

作为一种可能的实施方式，所述预设系数大于0.05且小于0.5。

作为一种可能的实施方式，所述将目标输出电压注入三次谐波，获得所述目标输出电压的第一调制波，包括：

将目标电压注入三次谐波，并进行标幺化，获得标幺化后的第一调制波。

根据上述的多电平NPC变流器控制装置，本申请还提供了一种多电平NPC变流器控制装置，包括：

分解模块，用于将目标输出电压注入三次谐波，获得所述目标输出电压的第一调制波；

谐波注入方向确定模块，用于根据所述目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向；

中点谐波因子获得模块，用于根据所述谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子；所述不平衡平衡因子的值由所述目标输出电压和NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压和直流下半母线电压确定；所述谐波注入方向指示所述中点谐波因子的方向；

中点谐波因子注入模块，用于向所述第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波；

开关序列获得模块，用于将所述第二调制波与载波进行比较，获得所述NPC变流器中开关管的开关序列，所述开关序列用于控制所述NPC变流器。

作为一种可能的实施方式，所述目标输出电压包括第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压三相电压，所述谐波注入方向确定模块用于：

当所述三相电压中的两相电压的同为正电压或同为负电压时，获得第三相电压的电压值，并测量得到所述第三相电压对应的输出电流的电流值；

将所述电压值和电流值的乘积的方向确定为所述谐波注入方向。

作为一种可能的实施方式，所述中点谐波因子获得模块，用于：

将所述不平衡平衡因子的方向确定为所述谐波注入方向，获得中点谐波因子。

作为一种可能的实施方式，所述不平衡平衡因子的值为NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压、直流下半母线电压和不平衡因子中的最小值与预设系数的积，所述不平衡因子的值为直流上半母线电压和直流下半母线电压的差值除以直流母线电压，所述预设系数根据所述NPC变流器的属性确定。

通过上述技术方案可知，本申请具有以下有益效果：

本申请实施例提供了一种多电平NPC变流器控制方法，包括：将目标输出电压注入三次谐波，获得目标输出电压的第一调制波；根据目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向；根据谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子；不平衡平衡因子的值由目标输出电压和NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压和直流下半母线电压确定；谐波注入方向指示中点谐波因子的方向；向第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波；将第二调制波与载波进行比较，获得NPC变流器中开关管的开关序列，开关序列用于控制NPC变流器。

由此可知，本申请实施例提供的多电平NPC变流器控制方法，通过将基波周期和不平衡平衡因子确定的中点谐波因子，注入第一调制波中获得实现中点电位的调节的开关序列。而且由于本申请实施例提供的方法仅需计算谐波注入方向并根据不平衡平衡因子计算中点谐波因子，整个计算过程简单，调节速度快，且不需要增加NPC变流器的硬件成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种多电平NPC变流器控制方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种I型NPC三电平变流器拓扑结构图；

图3为本申请实施例提供的一种基波分区的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种调制波和载波的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种多电平NPC变流器控制装置的示意图。

具体实施方式

为了帮助更好地理解本申请实施例提供的方案，在介绍本申请实施例提供的方法之前，先介绍本申请实施例方案的应用的场景。

在中高压场合，相比于传统两电平变流器，多电平变流器在相同开关频率下具有更好的输出电压和电流质量，且每个开关管承受的电压和输出电压显著减小，因而得到了广泛的应用。多电平变流器中的三电平中点箝位(neutral-point-clamped,NPC)变流器是一种常用的多电平变流器拓扑结构，且已在风力发电、光伏发电、机车牵引等领域获得应用。

多电平NPC变流器采用正弦脉宽调制(sinusoidal pulse-width modulation,.SPWM策略和传统空间矢量脉宽调制(space vector pulse-width modulation,SVPWM)策略进行调制时，由于电容充放电不均，存在中点电位不平衡的问题。如不加以控制，输出电压的波形质量会受到较大的影响，严重时可能导致功率器件的损坏。此外，中点电位不平衡也对电容的容量及功率器件的耐压等级提出了更高的要求。因此，本领域目前急需一种能够较为简便地平衡中点电位的多电平NPC变流器控制方法。

为了解决上述的技术问题，本申请实施例提供了一种多电平NPC变流器控制方法，包括：将目标输出电压注入三次谐波，获得目标输出电压的第一调制波；根据目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向；根据谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子；不平衡平衡因子的值由目标输出电压和NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压和直流下半母线电压确定；谐波注入方向指示中点谐波因子的方向；向第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波；将第二调制波与载波进行比较，获得NPC变流器中开关管的开关序列，开关序列用于控制NPC变流器。

由此可知，本申请实施例提供的多电平NPC变流器控制方法，通过将基波周期和不平衡平衡因子确定的中点谐波因子，注入第一调制波中获得实现中点电位的调节的开关序列。而且由于本申请实施例提供的方法仅需计算谐波注入方向并根据不平衡平衡因子计算中点谐波因子，整个计算过程简单，调节速度快，且不需要增加NPC变流器的硬件成本。

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请实施例作进一步详细的说明。

参见图1，该图为本申请实施例提供的一种多电平NPC变流器控制方法的流程图。

如图1所示，本申请实施例提供的多电平NPC变流器控制方法，包括：

S101：将目标输出电压注入三次谐波，获得目标输出电压的第一调制波。

为了方便对本身申请实施例提供的方法进行理解，下面将以三电平NPC变流器作为示例介绍本申请的方案。需要说明的是，本申请实施例提供的三电平NPC变流器可以为I型三电平NPC变流器，也可以为T型三电平NPC变流器，本申请实施例在此不做限定。为了更好的理解本申请索提供的方案，下面将结合I型三电平变流器的附图，对本申请实施例的方案进行介绍。

参见图2，该图为本申请实施例提供的一种I型NPC三电平变流器拓扑结构图。

如图2所示，本申请实施例中的NPC变流器的目标输出电压为三相电压，分别包括第一输出电压Va、第二输出电压Vb和第三输出电压三相电压Vc，每相之间相差120度。第一输出电压Va对应的电流为Ia，第二输出电压Vb对应的电流为Ib，第三输出电压Vc对应的电流为Ic。在实际的应用中，Ia，Ib和Ic可以通过测量获得。

本申请实施例提供的方法可以获取目标输出电压最大值，即MAX＝max(Va,Vb,Vc)。然后，获取目标输出电压的最小值MIN＝min(Va,Vb,Vc)。最后计算该目标输出电压的三次谐波3rdHarm＝(MAX+MIN)*0.5。然后将目标输出电压注入三次谐波，获得第一调制波。

作为一种可能的实施方式，在获得目标输出电压的第一调制波后，还可以将获得的第一调制波进行标幺化，并获得标幺化后的第一调制波Van、Vbn和Vcn。将第一调制波标幺化,标幺分母为Udc/1.732，其中Udc为直流母线电压。计算公式如下所示：

Van＝(Va-3rdHarm)*1.732/Udc；

Vbn＝(Vb-3rdHarm)*1.732/Udc；

Vcn＝(Vc-3rdHarm)*1.732/Udc。

需要说明的是，根据标幺化后的第一调制波可以更加简便地获得NPC变流器中开关管的开关序列。本申请实施例将正弦波变换成马鞍波，替换了复杂扇区计算和矢量合成，提高调制比和直流母线利用率。

S102：根据目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向。

在本申请实施例中，当三相电压中的两相电压的同为正电压或同为负电压时，可以获得第三相电压的电压值，并测量得到第三相电压对应的输出电流的电流值；将所述电压值和电流值的乘积的方向确定为所述谐波注入方向。如此可以得到谐波注入方向。

作为一个示例，本申请实施例可以通过定义函数Sign()来计算基波周期。具体的，可以定义Sign()函数输入变量为正数时，输出为1；输入变量为负数时，输出为-1；输入变量为零时，输出为0。本申请实施例可以将基波周期划分为6个区。

参见图3，该图为本申请实施例提供的一种基波分区的示意图。

如图3所示，本申请实施例中的谐波注入方向计算方式如下，

若Sign(Va)＝Sign(Vb)则进入2区或5区，记录下Y＝Vc,X＝Ic；

若Sign(Va)＝Sign(Vc)则进入3区或6区，记录下Y＝Vb,X＝Ib；

若Sign(Vb)＝Sign(Vc)则进入1区或4区，记录下Y＝Va,X＝Ia；

谐波注入方向为sign(Y)*sign(X)，即sign(Y)与sign(X)的乘积。

S103：根据谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子。不平衡平衡因子的值由目标输出电压和NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压和直流下半母线电压确定，谐波注入方向指示所述中点谐波因子的方向。

需要说明的是，目标输出电压的第一调制波可以为Va、Vb和Vc，也可以为标幺后的第一调制波Van、Vbn和Vcn，下面将以标幺后的第一调制波作为示例，来介绍本申请的技术方案。如图2所示，NPC变流器的直流母线电压为Udc、直流上半母线电压为Upo，直流下半母线电压为Uon。

作为一种可能的实施方式，本申请实施例中的不平衡平衡因子M的值可以为NPC变流器的直流母线电压Udc、直流上半母线电压Upo、直流下半母线电压Uon和不平衡因子中的最小值与预设系数K的积，不平衡因子Udiff的值为直流上半母线电压Upo和直流下半母线电压Uon的差值除以直流母线电压Udc，即不平衡因子Udiff＝(Upo–Uon)/Udc。预设系数K通常根据NPC变流器的属性确定。作为一个示例，预设系数K可以大于0.05且小于0.5。

在实际的应用中，可以以Udiff为基值，获取不平衡平衡因子M。具体地，可以设定MIN0＝min(Va0，Vb0，Vc0)，若Udiff>＝MIN0,则M＝MIN0*K；(K取值范围在0.05～0.5)，若Udiff<MIN0,则M＝Udiff*K。

需要说明的是，若Udiff大于0,代表上半母线电压大于下半母线电压，需要控制基波周期内图2中连接三相的电流In的平均值小于0，使Udiff逐渐趋近0；反之，若Udiff小于0，则需要控制基波周期内电流In的平均值大于0，使Udiff逐渐趋近0。不平衡因子Udiff>0时，基波周期内电流In的平均值需要小于零，上半电容Cp放电，下半电容Cn充电。不平衡因子Udiff<0时，基波周期内In的平均值需要大于零，上半电容Cp充电，下半电容Cn放电。

作为一种可能的实施方式，本申请实施例可以将谐波注入方向sign(Y)*sign(X)乘以不平衡平衡因子M，获得中点谐波因子NeutralHarm。即中点谐波因子NeutralHarm＝sign(Y)*sign(X)*M。需要说明的是，在第一调制波Van,Vbn,Vcn上注入不平衡平衡因子M，既要保证输出预期是可控的，又要保证不平衡因子快速的趋近于0。保证输出可控，需要求取每个控制周期的不平衡平衡因子M为基值，其中本申请实施例中的不平衡平衡因子M由目标输出电压和NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压和直流下半母线电压确定，在每个控制周期都是变化的，与传统技术中使用固定的不平衡平衡因子M存在本质的区别。

S104：向第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波。

需要说明的是，本申请实施例中的谐波注入方向sign(Y)*sign(X)决定的是不平衡平衡因子M的方向，即本申请实施例可以通过谐波注入方向sign(Y)*sign(X)，来确定不平衡平衡因子M的方向是符合预期的。作为一种可能的实施方式，本申请实施例获得的第二调制波可以为Van0、Vbn0和Vcn0；

Van0＝Van–NeutralHarm；

Vbn0＝Vbn–NeutralHarm；

Vcn0＝Vcn–NeutralHarm。

S105：将第二调制波与载波进行比较，获得NPC变流器中开关管的开关序列，开关序列用于控制所述NPC变流器。

参见图4，该图为本申请实施例提供的一种第二调制波和载波的示意图。

如图4所示，可以将标幺化的第一调制波与双极性等腰三角载波比较，求出每个载波控制周期内开关管开通与关断时刻。需要说明的是，本申请实施例中的开关管可以为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)，也可以为金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)，本申请实施例在此不做限定。

以Va对应的a相桥臂为例，其中Qa1管与Qa3管的导通关断为互补关系，Qa2管与Qa4管互补。如图4所示，Ts为载波控制周期，以每个载波控制周期的起始时刻为零点，求出每个管子导通或关断时刻。令Qa1管的导通时刻Ta1,Qa2管的导通时刻是Ta2。Qa3与Qa1为互补关系，求出Ta1也就意味着求出了Ta3。同理求出Ta2也就意味着求出了Ta4。

若Va>0,则Ta1＝2Va/Ts，Ta2＝1；(此处采用了等腰三角形原理)

若Va<0,则Ta1＝1,Ta2＝(1+2Va/Ts)；

其它两路桥臂的计算与a相桥臂类似，本申请实施例在此不再赘述。

综上所述，本申请实施例提供的多电平NPC变流器控制方法，通过将基波周期和不平衡平衡因子确定的中点谐波因子，注入第一调制波中获得实现中点电位的调节的开关序列。而且由于本申请实施例提供的方法仅需计算谐波注入方向并根据不平衡平衡因子计算中点谐波因子，相比于传统技术中复杂的扇区计算和小矢量分配的算法，本申请技术方案的整个计算过程简单，能够快速收敛中点电位差调节速度快。

根据上述实施例提供的多电平NPC变流器控制方法，本申请实施例还提供了一种多电平NPC变流器控制装置。

参见图5，该图为本申请实施例提供的一种多电平NPC变流器控制装置的示意图。

如图5所示，本申请实施例提供的多电平NPC变流器控制装置，包括：

分解模块100，用于将目标输出电压注入三次谐波，获得目标输出电压的第一调制波；

谐波注入方向确定模块200，用于根据目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向；

中点谐波因子获得模块300，用于根据谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子；不平衡平衡因子的值由目标输出电压和NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压和直流下半母线电压确定；谐波注入方向指示中点谐波因子的方向；

中点谐波因子注入模块400，用于向第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波；

开关序列获得模块500，用于将第二调制波与载波进行比较，获得NPC变流器中开关管的开关序列，开关序列用于控制所述NPC变流器。

作为一种可能的实施方式，目标输出电压包括第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压三相电压，谐波注入方向确定模块用于：当三相电压中的两相电压的同为正电压或同为负电压时，获得第三相电压的电压值，并测量得到第三相电压对应的输出电流的电流值；将电压值和电流值的乘积的方向确定为谐波注入方向。

作为一种可能的实施方式，中点谐波因子获得模块，用于：将不平衡平衡因子的方向确定为谐波注入方向，获得中点谐波因子。

作为一种可能的实施方式，不平衡平衡因子的值为NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压、直流下半母线电压和不平衡因子中的最小值与预设系数的积，不平衡因子的值为直流上半母线电压和直流下半母线电压的差值除以直流母线电压，预设系数根据NPC变流器的属性确定。

综上所述，本申请实施例提供的多电平NPC变流器控制装置，通过将基波周期和不平衡平衡因子确定的中点谐波因子，注入第一调制波中获得实现中点电位的调节的开关序列。而且由于本申请实施例提供的装置仅需计算谐波注入方向并根据不平衡平衡因子计算中点谐波因子，相比于传统技术中复杂的扇区计算和小矢量分配的算法，本申请技术方案的整个计算过程简单，能够快速收敛中点电位差调节速度快。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法中的全部或部分步骤可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者诸如媒体网关等网络通信设备，等等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的系统相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见系统部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种多电平NPC变流器控制方法，其特征在于，包括：

将目标输出电压注入三次谐波，获得所述目标输出电压的第一调制波；

根据所述目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向；

根据所述谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子；所述谐波注入方向指示所述中点谐波因子的方向；所述不平衡平衡因子的值为NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压、直流下半母线电压和不平衡因子中的最小值与预设系数的积，所述不平衡因子的值为直流上半母线电压和直流下半母线电压的差值除以直流母线电压，所述预设系数根据所述NPC变流器的属性确定；

向所述第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波；

将所述第二调制波与载波进行比较，获得所述NPC变流器中开关管的开关序列，所述开关序列用于控制所述NPC变流器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标输出电压包括第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压三相电压，所述根据所述目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向，包括：

当所述三相电压中的两相电压的同为正电压或同为负电压时，获得第三相电压的电压值，并测量得到所述第三相电压对应的输出电流的电流值；

将所述电压值和电流值的乘积的方向确定为所述谐波注入方向。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子，包括：

将所述不平衡平衡因子的方向确定为所述谐波注入方向，获得中点谐波因子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设系数大于0.05且小于0.5。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将目标输出电压注入三次谐波，获得所述目标输出电压的第一调制波，包括：

将目标电压注入三次谐波，并进行标幺化，获得标幺化后的第一调制波。

6.一种多电平NPC变流器控制装置，其特征在于，包括：

分解模块，用于将目标输出电压注入三次谐波，获得所述目标输出电压的第一调制波；

谐波注入方向确定模块，用于根据所述目标输出电压和测量得到的输出电流确定谐波注入方向；

中点谐波因子获得模块，用于根据所述谐波注入方向和不平衡平衡因子获得中点谐波因子；所述谐波注入方向指示所述中点谐波因子的方向；所述不平衡平衡因子的值为NPC变流器的直流母线电压、直流上半母线电压、直流下半母线电压和不平衡因子中的最小值与预设系数的积，所述不平衡因子的值为直流上半母线电压和直流下半母线电压的差值除以直流母线电压，所述预设系数根据所述NPC变流器的属性确定；

中点谐波因子注入模块，用于向所述第一调制波中注入中点谐波因子，获得第二调制波；

开关序列获得模块，用于将所述第二调制波与载波进行比较，获得所述NPC变流器中开关管的开关序列，所述开关序列用于控制所述NPC变流器。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述目标输出电压包括第一输出电压、第二输出电压和第三输出电压三相电压，所述谐波注入方向确定模块用于：

当所述三相电压中的两相电压的同为正电压或同为负电压时，获得第三相电压的电压值，并测量得到所述第三相电压对应的输出电流的电流值；

将所述电压值和电流值的乘积的方向确定为所述谐波注入方向。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述中点谐波因子获得模块，用于：

将所述不平衡平衡因子的方向确定为所述谐波注入方向，获得中点谐波因子。

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