[发明专利]降低双向Z源逆变器开关损耗的三段式SVPWM算法

说明书

本发明属于逆变器控制技术领域，具体涉及一种降低双向Z源逆变器开关损耗的三段式SVPWM算法。它包括以下步骤：S1，输入相电压Ua、Ub、Uc和直通占空比D0;S2,判断三相电压中的最大项Umax、最小项Umin确定直通桥臂；S3，根据等效原则将相电压Ua、Ub、Uc分别加上偏置量k得到相对于o点的调制波Uao、Ubo、Uco；S4，计算各相占空比Da、Db、Dc;S5,根据占空比设置比较值A、B、C、D；S6，将比较值与直角波比较得到开断信号分配到各个桥臂。与传统七段式SVPWM调制算法相比，三段式SVPWM算法能够提高实现速度，无需繁琐的扇区判断和扇区切换点赋值等，只需简单的几步计算即可得到三相占空比。

技术领域

本发明属于逆变器控制技术领域，具体涉及一种降低双向Z源逆变器开关损耗的三段式SVPWM算法。

背景技术

可再生能源发电系统易受外界环境的影响，具有间歇性、随机性和波动性的特点，传统逆变器由于自身的各种缺陷，在可再生能源发电系统中无法实现良好的并网逆变功能。Z源逆变器通过在直流电源和逆变桥之前引入Z源网络，允许桥臂直通或开路，并且可以实现单级升压，解决了传统逆变器的一些不足，但仍存在很多问题。

北京理工大学的高志刚教授提出了以全控开关管代替传统Z源逆变器的二极管以实现能量的双向流动，解决了Z源逆变器无法实现能量回馈的问题。但在相应的单桥臂直通SVPWM调制策略下，开关管开断频率为载波频率的6倍，大大增加了开关管的开关损耗。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种降低双向Z源逆变器开关损耗的三段式SVPWM算法，能够使直通零矢量全部集中于传统零矢量，使双向Z源逆变器在一个周期内仅直通一次，大大降低了全控开关管的开关损耗，同时在奇调制波偶调制波交替运行，使逆变桥桥臂在一个周期内只改变一次开断状态，降低了逆变桥器件的开关损耗。

本发明采用如下技术方案：

降低双向Z源逆变器开关损耗的三段式SVPWM算法，它包括以下步骤：

S1，输入相电压Ua、Ub、Uc和直通占空比D0；

S2，判断三相电压中的最大项Umax、最小项Umin确定直通桥臂；

S3，根据等效原则将相电压Ua、Ub、Uc分别加上偏置量k得到相对于o点的调制波Uao、Ubo、Uco；

S4，计算各相占空比Da、Db、Dc；

S5，根据占空比设置比较值A、B、C、D；

S6，将比较值与直角波比较得到开断信号分配到各个桥臂。

进一步的，步骤S3具体包括以下步骤，

S31，当为奇调制波时k=U_dc/2-U_max，偶调制波时k=-U_dc/2-U_min；

S32，分别计算相对于o点的奇调制波和偶调制波U_ao=U_a+k，U_bo=U_b+k ，U_co=U_c+k。

更进一步的，步骤S4包括以下步骤，

S41，计算各相占空比D_a=(U_a+k)/U_dc+0.5 ，D_b=(U_b+k)/U_dc+0.5，D_c=(U_c+k)/U_dc+0.5。