[发明专利]中点电位不平衡下的NPC逆变器改进虚拟矢量调制方法

权利要求书

1.一种中点电位不平衡下的NPC逆变器改进虚拟矢量调制方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)通过载波脉宽调制方法得到中点钳位型三电平逆变器的三相调制波；

2)由三相调制波合成参考电压V_ref；

3)根据中点电位不平衡因子δ构建中点钳位型三电平逆变器的空间矢量，得到27个空间矢量，所得到的27个空间矢量中的小矢量和中矢量中含有中点电位不平衡因子δ；

4)根据步骤3)得到的27个空间矢量，构建六个虚拟小矢量、六个虚拟中矢量、六个虚拟大矢量以及一个虚拟零矢量，再根据所构建的十九个虚拟矢量构成中点钳位型三电平逆变器的新型虚拟空间矢量图，所述的新型虚拟空间矢量图包括六个扇区，每个扇区由五个三角形组成，每个三角形由三个不同的虚拟矢量构成，每个虚拟矢量由两个或者三个空间矢量合成；

5)建立g-h坐标系，将步骤2)得到的参考电压V_ref分解在g-h坐标系上，并进行标幺变换，得到表示参考电压V_ref在g轴、h轴电压分量的标幺值V^*_g、V^*_h，并使标幺值V^*_g、V^*_h落在新型虚拟空间矢量图区域内；

6)根据标幺值V^*_g、V^*_h逻辑运算判断出参考电压V_ref处于新型虚拟空间矢量图哪个扇区，当参考电压V_ref不在新型虚拟空间矢量图的第一扇区中时，则采用旋转法将参考电压V_ref移动到新型虚拟空间矢量图的第一扇区内；所述的逻辑运算判断依据为：

其中，S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆分别为新型虚拟空间矢量图中的第一扇区、第二扇区、第三扇区、第四扇区、第五扇区、第六扇区；

当参考电压V_ref不在新型虚拟空间矢量图的第一扇区中时，根据旋转坐标模块，将其他扇区转移到第一扇区进行简化计算；

旋转坐标模块计算公式为：

其中，N为参考电压V_ref所在的扇区编号；

7)考虑中点电位不平衡因子δ和正负小矢量作用时间分配引入的中点电位平衡系数k，判断参考电压V_ref所在第一扇区的哪个三角形中；

8)考虑中点电位不平衡因子δ、正负小矢量作用时间分配引入的中点电位平衡系数k以及根据参考电压V_ref所在新型虚拟空间矢量图中三角形的位置计算构成该三角形的三个虚拟矢量的作用时间；

9)根据所述的三个虚拟矢量的作用时间，计算构成该虚拟矢量的各个空间矢量的实际作用时间；

10)根据每个三角形中各个空间矢量对应的矢量开关状态输出序列控制中点钳位型三电平逆变器上各相中对应开关的开关状态，完成改进中点钳位型三电平逆变器虚拟空间矢量调制。

2.根据权利要求1所述的中点电位不平衡下的NPC逆变器改进虚拟矢量调制方法，其特征在于，步骤1)中所述的三相调制波为：

其中，m为调制度，ω为基波角频率，t为时间，V_a为a相电压，V_b为b相电压，V_c为c相电压。

3.根据权利要求1所述的中点电位不平衡下的NPC逆变器改进虚拟矢量调制方法，其特征在于，步骤2)中所述合成参考电压V_ref的计算公式为：

V_a为a相电压，V_b为b相电压，V_c为c相电压。