[发明专利]一种双逆变器的单SVM方法

说明书

技术领域

本发明属于逆变器控制技术领域，具体涉及一种双逆变器的单SVM方法。

背景技术

随着现代电力电子技术的发展，逆变器在电动汽车、电动舰船以及可再生能源发电中得到广泛的应用。然而单个电力电子器件的功率定额限制，使逆变器不能满足大功率应用的需求。采用双逆变器串联的拓扑结构可获得更大的功率和更多电平的控制效果，达到大功率输出的目的。当两电平双逆变器的直流母线电压比值不等时，可获得相当于二电平、三电平、四电平乃至更多电平的控制效果，多电平能降低电流谐波、减小开关器件应力。目前这类双逆变器控制策略完全根据两直流母线供电电压比值进行控制，算法复杂，且在实际应用中，两直流母线的供电电压比值非人为可控，因此控制缺少灵活变通性。

文献1("Discontinuous Decoupled PWMs for Reduced Current Ripple in a Dual Two-Level Inverter Fed Open-End Winding Induction Motor Drive,"K.R.Sekhar et.al,Power Electronics,IEEE Transactions on Power Electronics,2013)将系统中的调制电压矢量均分为两个幅值相等的电压矢量，每个逆变器所需电压矢量均通过独立的传统SVM(空间矢量调制)算法，来生成各逆变器所需的开关脉冲信号，此时，双逆变器的开关损耗较大。文献2("Two-quadrant clamping inverter scheme for three-level open-end winding induction motor drive,"S.Pradabane et.al,Power Electronics,Drives and Energy Systems(PEDES),2014)对双逆变器的开关工作状态进行了深入的研究，提出了两逆变器交替钳位工作，各自运行系统调制电压旋转范围的一半的方法，较大程度地降低了开关损耗，但这种调制算法在调制电压矢量平面的部分区域略显冗余，同时增加了电流谐波，且基于两直流母线供电电压相等的工作条件。

因此，亟需探索一种既能降低逆变器开关频率，又能保证双逆变器在直流母线电压为任意比值的情况下继续有效运行的调制方法。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种双逆变器的单SVM方法，既能减少双逆变器的开关损耗，又能保证双逆变器在直流母线电压为任意比值的情况下继续有效运行。

一种双逆变器的单SVM方法，包括如下步骤：

(1)分别采集两台逆变器INV1和INV2对应的直流母线电压V_dc1和V_dc2；

(2)根据计算求得双逆变器的调制电压，提取该调制电压的幅值V_s以及该调制电压与α轴的夹角θ；

(3)根据幅值V_s、夹角θ以及直流母线电压V_dc1和V_dc2，计算确定出两组有效电压矢量V_x和V_y及其对应的作用时间t_x和t_y；

(4)根据作用时间t_x和t_y与功率开关器件开关周期T_s的大小关系，对有效电压矢量V_x和V_y进行分配以确定逆变器INV1所需的有效电压矢量V_1x和V_1y及其对应的作用时间t_1x和t_1y以及逆变器INV2所需的有效电压矢量V_2x和V_2y及其对应的作用时间t_2x和t_2y；