[发明专利]二极管箝位型三电平逆变器的中性点电位平衡控制方法

权利要求书

1.一种二极管箝位型三电平逆变器的中性点电位平衡控制方法，其特征在于，包括：

步骤1，根据对称三相输出参考电压的瞬时值获取原始调制信号；

步骤2，将获取到的原始调制信号叠加第一零序分量后，获取最大修正调制信号、中值修正调制信号和最小修正调制信号；

步骤3，根据所述原始调制信号在每个采样周期内的瞬时值，获取所述原始调制信号瞬时值最小相对应的电流瞬时值；

步骤4，根据所述原始调制信号瞬时值最小相对应的电流值和由上下直流母线电压值之差计算出的中性点电位偏移量，根据所述中性点电位偏移量和中性点电位补偿策略获取第二零序分量；

步骤5，将最大修正调制信号、中值修正调制信号和最小修正调制信号叠加第二零序分量后，获取最大最终调制信号、中值最终调制信号和最小最终调制信号；

步骤6，将所述最大最终调制信号、所述中值最终调制信号和所述最小最终调制信号进行归一化处理，获取归一化调制信号和占空比，将归一化调制信号与载波进行比较，得到二极管箝位型三电平逆变器所有功率开关管的开关序列；

所述步骤1具体包括：

对称三相输出参考电压的瞬时值获取的原始调制信号为：

其中，u_aref、u_bref、u_cref为原始调制信号，U_m为相电压幅值，θ＝ωt为相角值，ω为角频率；

所述步骤2具体包括：

根据以下公式获取最大修正调制信号、中值修正调制信和最小修正调制信号：

其中，u_a为累加零序分量u₀₁后的A相调制信号，u_b为累加零序分量u₀₁后的B相调制信号，u_c为累加零序分量u₀₁后的C相调制信号，u₀₁为第一零序分量，且u₁为上直流母线电压，u₂为下直流母线电压，u_max为最大修正调制信号，u_mid为中值修正调制信号，u_min为最小修正调制信号；

所述步骤3具体包括：

逆变器三相电流表示为：

其中，I_m为电流幅值，为功率因数角；

其中，u_l、u_m、u_n分别为原始调制信号的最小值、中值和最大值，i_min、i_mid、i_max分别为原始调制信号的最小值、中值和最大值相对应的电流瞬时值；

所述步骤4具体包括：

所述第二零序分量的获取方法为：

其中，Δu＝u₁-u₂为中性点电压偏移量；为该补偿策略使用的PI控制器的传递函数，控制器中k_p为比例项系数，k_i为积分项系数，s为拉氏变换所用的复变量，sign()为符号函数。

2.根据权利要求1所述的二极管箝位型三电平逆变器的中性点电位平衡控制方法，其特征在于，所述步骤5具体包括：

根据以下公式获取最大最终调制信号中值最终调制信号和最小最终调制信号

其中，u₀₂为实现中性点电位平衡补偿策略所叠加的第二零序分量；为最大最终调制信号；为最终的中值最终调制信号；为最终的最小最终调制信号。

3.根据权利要求2所述的二极管箝位型三电平逆变器的中性点电位平衡控制方法，其特征在于，所述步骤6具体包括：

根据以下公式获取归一化调制信号和占空比：

其中，d_max为最大最终调制信号对应相的P状态占空比，d_mid为中值最终调制信号对应相的P状态或N状态占空比，d_min为最小最终调制信号对应相的N状态占空比；

将归一化调制信号与载波进行比较，得到所属二极管箝位型三电平逆变器所有功率开关管的开关序列。