[发明专利]三相桥式逆变器的容错控制方法、电子设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种三相桥式逆变器的容错控制方法，应用于三相四桥臂桥式电路，其中，所述四桥臂包含：第一条桥臂、第二条桥臂、第三条桥臂、冗余桥臂。将三相桥式逆变器的7种工作状态分成4种策略Case库，通过所提供的具有容错性能的SVPWM算法对故障桥臂进行容错控制。应用本发明实施例，当逆变器出现单相开路后，该改进的算法可以针对不同的工作状态，选择对应的Case策略，根据设置的七段式开关表，对三相四桥臂逆变器的各相桥臂进行重构，隔离故障相桥臂，并投入冗余桥臂，使系统在单相故障后还能再继续正常运行。

技术领域

本发明涉及电力电子领域中的三相桥式逆变器的SVPWM算法改进技术领域，尤其涉及一种三相桥式逆变器的容错控制方法、电子设备及存储介质。

背景技术

三相桥式逆变器广泛应用于多种场合，例如静止无功补偿器、不间断电源(UPS)、配电网的发电系统、电动机的控制等。而逆变器一旦发生开路故障，将会直接影响到整个系统的稳定性，重则导致整个系统瘫痪。因此，具有故障容错运行能力的逆变器系统越来越受到研究者的重视。本次设计主要针对三相桥式逆变器的单相开路故障，详尽介绍了一种具有容错控制能力的SVPWM算法。

在传统的SVPWM算法中，由非零向量和零向量的时间参数生成三个马鞍形的调制波，再与一个三角形载波进行比较，最后生成IGBT的触发脉冲。在改进的SVPWM算法中：首先，抛弃了传统SVPWM算法中触发脉冲产生的方式，重新定义了三相四桥臂桥式逆变器的空间旋转电压矢量，推导出新的开关表，采用直接输出IGBT脉冲信号的方案；其次，推导出了新的逻辑关系，可以简单地通过第Ⅰ扇形中相关的参数重新组合得到不同扇区开关的工作状态以及其导通时间，以至于达到减少算法冗余的目的；最后，但也是最重要的一点，当逆变器出现单相开路后，改进后的算法可以对三相四桥臂逆变器的各相桥臂进行重构，隔离故障相桥臂，并投入冗余桥臂，使系统在单相故障后还能再继续正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三相桥式逆变器的容错控制方法、电子设备及存储介质，旨在一种具有容错控制能力的SVPWM算法。

为实现上述目的，本发明提供一种三相桥式逆变器的容错控制方法，应用于三相四桥臂桥式电路，其中，所述四桥臂包含：第一条桥臂、第二条桥臂、第三条桥臂、冗余桥臂，所述方法包括：

定义逆变器所对应四桥臂的开关函数，在判断桥臂出现故障时，获取四桥臂的电压状态在空间中旋转电压矢量，其中，所述桥臂为所述第一条桥臂、所述第二条桥臂、所述第三条桥臂、所述冗余桥臂中的任意一条桥臂；

其中，U_ref为需要合成的参考旋转电压矢量；

将三相电压经过Clark变换后，得到在α-β坐标系中的两相电压，并根据两相电压所合成的空间旋转电压矢量，获得参考电压；

确定参考电压所处的第一目标扇区，并将参考电压旋转至第二目标扇区；

由开关函数获得八个矢量电压，确定根据相邻的非零矢量电压并合成参考电压；

确定第一非零矢量电压、第二非零矢量电压的第一状态保持时间，第一零矢量电压、第二零矢量电压的第二状态保持时间；

基于所述第二目标扇区，在所述第一状态保持时间不小于周期时间的情况下，根据所述第一状态保持时间和所述第二状态保持时间与所述周期时间的比例关系调整第一状态保持时间、第二状态保持时间。

发明的一种实现方式中，所述方法还包括：

根据旋转电压矢量，确定在任意一条桥臂故障时每一相输出电压以及冗余桥臂输出电压；

根据每一相输出电压以及冗余桥臂输出电压，确定每一个桥臂中IGBT的开关状态；