[发明专利]一种T型三电平逆变器开路故障的容错控制方法和系统

权利要求书

1.一种T型三电平逆变器开路故障的容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：系统采用7段式SVPWM调制方式控制T型三电平逆变器运行；

步骤2：采样T型三电平逆变器的桥臂输出与直流侧中点电压，得到其低频电压信号；

步骤3：将低频电压信号进行坐标变换得到逆变器等效输出电压矢量轨迹；

步骤4：计算不同故障情况以及运行状态下的电压矢量轨迹，建立故障特征值真值表；

步骤5：根据当前系统的特征值以及故障特征值真值表，判断系统当前的故障类型；

步骤6：根据故障类型，切换对应控制方案，实现T型三电平逆变器容错运行。

2.如权利要求1所述的一种T型三电平逆变器开路故障的容错控制方法，其特征在于，所述步骤1具体包括以下步骤：

步骤1.1：根据三相T型三电平逆变器拓扑电路得到其相电压输出方程：

式中X∈{A，B，C}，S_A1＝1表示A相1号管导通，S_A1＝0表示A相1号管关断，u_dc代表T型三电平逆变器直流侧母线电压；

步骤1.2：计算T型三电平逆变器输出的三相电压矢量空间分布方程：

式中，S_A,S_B,S_C∈{1,0,-1}，S_A取1代表A相输出高电平u_dc/2，0代表输出中间电平，-1代表输出低电平-u_dc/2；

步骤1.3：根据三相电压矢量空间分布方程绘制三电平逆变器的输出电压矢量分布图；

步骤1.4：计算当前参考电压矢量V_ref处于电压矢量分布图的区间；

步骤1.5：进行SVPWM调制，根据V_ref所处扇区计算开关周期内的矢量顺序以及作用时间。

3.如权利要求1所述的一种T型三电平逆变器开路故障的容错控制方法，其特征在于，所述步骤1.5中，根据V_ref所处扇区计算开关周期内的矢量顺序以及作用时间包括：开关周期内每个矢量切换时保证仅一相桥臂进行状态切换，且每相在一个周期内仅切换两次；以负极性短矢量作为一个开关周期内的第一个矢量和最后一个矢量，保证小扇区切换的时候至多有一个桥臂需要切换状态；每个大扇区内的正负短矢量对于中点电位的偏移作用要相互抵消。

4.如权利要求1所述的一种T型三电平逆变器开路故障的容错控制方法，其特征在于，所述步骤2中，所述T型三电平逆变器的桥臂输出与直流侧中点电压经过低通滤波器得到所述低频电压信号。

5.如权利要求1所述的一种T型三电平逆变器开路故障的容错控制方法，其特征在于，所述步骤3中，所述坐标变换为Clark变换，其公式为：

u_α、u_β分别为电压矢量在α轴方向和β轴方向的分量，u_AO、u_BO、u_CO为T型三电平逆变器三相桥臂输出端A、B、C三点与直流侧中点O之间的电压。