[发明专利]NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法

权利要求书

1.NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法，其特征在于：取光伏逆变器直流侧母线电压的一半和中点电压的差值大小，通过PI调节器得到当前开关周期需要向中点注入的电流值，以空间矢量脉宽调制中各扇区冗余小矢量的作用时间作为调制手段，定量的计算出一个开关周期内冗余小矢量的分配比例，使中点电流跟随维持中点电位平衡的给定；如果中点电位不存在直流偏置时，只需要在每个开关周期内将中点电流控制为0即可维持中点电位平衡，消除三电平中点电位的低频波动。

2.根据权利要求1所述的NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法，其特征在于：判断空间矢量脉宽调制各扇区的具体步骤如下：

在光伏逆变器运行时，控制芯片会通过采样电路得到三相电感电流 、、，并通过计算得到小矢量、和中矢量的作用时间分别为、和，它们作用时中点对应的电流分别为、和；

（1）如果参考电压矢量在小三角形A内，调制度，若，则选择作为调节冗余小矢量，否则选择作为调节冗余小矢量；

（2）如果参考电压矢量在小三角形C内，调制度，若，则选择作为调节冗余小矢量，否则选择作为调节冗余小矢量；

在小三角形A区内：

以作为调节冗余小矢量的电压矢量顺序：

以作为调节冗余小矢量的电压矢量顺序：

。

3.根据权利要求2所述的NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法，其特征在于：按照上述方法，第Ⅰ扇区的A和C三角形区域切换合成方式的判断依据如下：

表 1  第Ⅰ扇区中A和C三角形区域切换矢量合成方式判据

各区域的分配系数如下：

表2 第Ⅰ扇区小矢量分配比例

。

4.根据权利要求2所述的NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法，其特征在于：按照上述方法，第Ⅱ扇区的A和C三角形区域切换合成方式的判断依据如下：

表 3  第Ⅱ扇区中A和C三角形区域切换矢量合成方式判据

各区域的分配系数如下：

表4  第Ⅱ扇区小矢量分配比例

。

5.根据权利要求2所述的NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法，其特征在于：按照上述方法，第Ⅲ扇区的A和C三角形区域切换合成方式的判断依据如下：

表 5  第Ⅲ扇区中A和C三角形区域切换矢量合成方式判据

各区域的分配系数如下：

表 6  第Ⅲ扇区小矢量分配比例

。

6.根据权利要求2所述的NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法，其特征在于：按照上述方法，第Ⅳ扇区的A和C三角形区域切换合成方式的判断依据如下：

表 7  第Ⅳ扇区中A和C三角形区域切换矢量合成方式判据

各区域的分配系数如下：

表 8  第Ⅳ扇区小矢量分配比例

。

7.根据权利要求2所述的NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法，其特征在于：按照上述方法，第Ⅴ区的A和C三角形区域切换合成方式的判断依据如下：

表9  第扇区中A和C三角形区域切换矢量合成方式判据

各区域的分配系数如下：

表 10  第Ⅴ扇区小矢量分配比例

。

8.根据权利要求2所述的NPC三电平结构中直流侧中点电位平衡的控制方法，其特征在于：按照上述方法，第Ⅵ扇区的A和C三角形区域切换合成方式的判断依据如下：

表 11  第Ⅵ扇区中A和C三角形区域切换矢量合成方式判据

各区域的分配系数如下：

表 12  第Ⅵ扇区小矢量分配比例

。