[发明专利]一种电压型三电平中点钳位变流器虚拟空间矢量调制方法

权利要求书

1.一种电压型三电平中点钳位变流器虚拟空间矢量调制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)根据载波PWM调制方法得三相调制波；

2)由三相调制波合成参考电压矢量v_ref；

3)构建电压型三电平中点钳位变流器的空间矢量，得27个空间矢量；

4)根据步骤3)得到的27个空间矢量构建若干虚拟矢量，再根据虚拟矢量构成三电平NPC变流器的新型虚拟矢量空间图，所述三电平NPC变流器的新型虚拟矢量空间图由六个扇区组成，其中，每个扇区由虚拟矢量构建的五个三角形组成；

5)建立两相静止坐标系，再将步骤2)得到的参考电压矢量v_ref分解到两相静止坐标系上；

6)确定参考电压矢量v_ref是否在三电平NPC变流器新型虚拟矢量空间图的第一扇区中，当参考电压矢量v_ref不在三电平NPC变流器新型虚拟矢量空间图的第一扇区中时，则采用旋转法将参考电压矢量v_ref移动到三电平NPC变流器新型虚拟矢量空间图的第一扇区中；

7)判断参考电压矢量v_ref所在的三角形；

8)根据参考电压矢量v_ref所在三角形计算各虚拟矢量的作用时间；

9)根据各虚拟矢量的作用时间计算各实际矢量的作用时间；

10)根据各实际矢量的作用时间计算各三角形中矢量对应的开关状态输出序列；

11)根据各三角形中矢量对应的开关状态输出序列控制电压型三电平中点钳位变流器上各相中各开关的开关状态，完成电压型三电平中点钳位变流器虚拟空间矢量调制；

步骤4)中构建的三电平NPC变流器新型虚拟矢量空间图的第一扇区为：

其中，V_Z0为虚拟零矢量，V_ZS1及V_ZS2为虚拟小矢量，V_Zm1为虚拟中矢量，V_Zl1及V_Zl2为虚拟大矢量，V_OOO、V_OON、V_POO、V_ONO、V_OPO、V_OPN、V_PON、V_PNO、V_PPN及V_PNN为三电平NPC变流器新型虚拟矢量空间图中各扇区的电压矢量。

2.根据权利要求1所述的电压型三电平中点钳位变流器虚拟空间矢量调制方法，其特征在于，步骤1)中三相调制波为：

其中，M为调制度，ω为基波角频率，t为时间，U_a为A相电压，U_b为B相电压，U_c为C相电压；

步骤2)中的参考电压矢量v_ref为：

其中，

步骤3)中电压型三电平中点钳位变流器的空间矢量V为：

其中，U_dc为直流侧总电压，S_a、S_b及S_c分别为电压型三电平中点钳位变流器的A相、B相及C相的开关状态。

3.根据权利要求2所述的电压型三电平中点钳位变流器虚拟空间矢量调制方法，其特征在于，将参考电压矢量v_ref分解在两相静止坐标系上的结果为：

其中，q为参考电压矢量v_ref与两相静止坐标系中α轴的夹角，V_α为参考电压矢量v_ref在两相静止坐标系中α轴上的分量，V_β为参考电压矢量v_ref在两相静止坐标系中β轴上的分量。

4.根据权利要求3所述的电压型三电平中点钳位变流器虚拟空间矢量调制方法，其特征在于，参考电压矢量v_ref在三电平NPC变流器新型虚拟矢量空间图的第n扇区上，其中，

n＝ceil(q/60°) (6)。