[发明专利]基于SVPWM的三电平逆变器直流侧中点电压平衡方法

权利要求书

1.基于SVPWM的三电平逆变器直流侧中点电压平衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先划分空间电压矢量区域，根据二极管嵌位三电平逆变器的开关管导通顺序将空间电压矢量区域划分为六个大矢量区域，每个大矢量区域又划分为四个小矢量区域，总共由27个矢量组成；由二极管嵌位形成的三电平逆变器共由12个开关管，其中每相电路含4个开关管，通过分析每相开关管的导通顺序，得到每相开关管有U_dc/2、0、-U_dc/2三种电压状态，所以三相电路中共有3³＝27种开关状态，然后将不同的状态分布在一定的位置上，再进行小区域的划分；

分别列出零矢量、正小矢量、负小矢量、中矢量对三电平中点电压的影响，当输入矢量为零矢量PPP时，负载侧与P点相连与中点m不相连，所以对中点电压无影响；当输入正小矢量POO时，负载测a端与P点相连，而负载的b、c两端与中点m相连，由直流侧电压产生的电电压不平衡；当输入负小矢量ONN时，负载侧与正小矢量连接相通，但是电流iz流出中点m，使电容C2电压下降，C1电压上升，满足C2<C1，导致中点电压不平衡；当输入中矢量PON时，负载侧分别与P点、中点m、N点相连，此时既有流入中点的电流也有流出中的电流，最后，得到零矢量、大矢量对中点电压无影响，中矢量和小矢量对其平衡产生影响；

为了让中点电压达到平衡，需要对中矢量和小矢量进行改进，针对小矢量所产生的不平衡，改变正负小矢量的控制作用时间，尽可能的使正小矢量作用时间与负小矢量的作用时间相等，相互抵消，使中点电压平衡，为此，引入中点调节因子ρ，重新分配V_1p、V_1n的作用时间：

将其带入SVPWM的比较点中得：

e为中点电压偏移量；

当V_c1＝V_c2＝0时，ρ＝0；当V_c1＞V_c2时，ρ<0；当V_c1＜V_c2时，ρ>0；

利用PI调节器来对其进行偏量修正：

其中ΔU(t)为U_c1与U_c2的差值；

通过闭环控制，不断调整调节因子ρ的大小，使中点电压达到平衡；

对于中矢量的调整，采用虚拟矢量法，即中矢量由相邻的大矢量根据三角形法则合成，中矢量是由大矢量和合成的，定义为原矢量表示三相桥臂的开关状态，表示由PPN、PNN合成的新矢量，根据上述三个开关矢量画出电路图分析流入流出中点电流，得出I_a+I_b+I_c＝0，使得整个虚拟中矢量作用时间对中点无影响。