[发明专利]提高光伏逆变器效率和谐波性能的混合空间矢量调制方法

说明书

一种提高光伏逆变器效率和谐波性能的混合空间矢量调制方法，实时监测母线电压，当母线电压大于临界电压时，通过SVPWM矢量控制方法进行调制；当母线电压小于临界电压时，通过DPWM矢量控制方法进行调制。本发明采用实时监测母线电压大小作为混合空间矢量切换的条件，能够克服CPWM调制方式的开关损耗较大导致的逆变器转换效率偏低的问题，同时能够克服DPWM调制方式的开关管开通关断次数减少而引入谐波问题，以及解决在中高压场合母线电压偏高时导致的中点电位波动和偏移的中点电位不平衡问题，本发明的调制方法能够提高光伏逆变器的效率，减少谐波问题。

技术领域

本发明涉及光伏逆变领域，特别是涉及一种提高光伏逆变器效率和谐波性能的混合空间矢量调制方法。

背景技术

传统的光伏逆变器空间矢量控制策略，采用单一的连续脉宽调制(CPWM) 或不连续脉宽调制(DPWM)，只能满足逆变器的基本性能要求。

其中，CPWM调制方式由于其较高的直流电压利用率，较好的输出谐波特性而获得广泛应用。在一个开关周期内，逆变器每一相的开关管都有动作，三相桥臂共有6次开关动作。CPWM调制方式，在一个载波周期中，逆变器每一相的开关管都有动作的调制策略，这种调制方式突出的缺点是功率器件的开关损耗较大，逆变器的转换效率较低。

DPWM调制方式是一种在一个开关周期内逆变器总有一相的开关管不动作，一个开关周期内三相桥臂的开关动作总次数减小到4次，能够减少开关器件的损耗，但同时会使逆变器的输出引入一定量的谐波。在中高压的母线电压较高场合，中点电位的波动和偏移问题突出，极易导致母线电容以及开关器件的损坏。

因此，针对现有技术不足，提供一种提高光伏逆变器效率和谐波性能的混合空间矢量调制方法以克服现有技术不足甚为必要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种提高光伏逆变器效率和谐波性能的混合空间矢量调制方法。

本发明的目的通过以下技术措施实现。

提供一种提高光伏逆变器效率和谐波性能的混合空间矢量调制方法，实时监测母线电压，当母线电压大于临界电压时，通过SVPWM矢量控制方法进行调制；当母线电压小于临界电压时，通过DPWM矢量控制方法进行调制。

优选的，SVPWM矢量控制方法是：原始三相调制波Va、Vb、Vc叠加V_SVPWM分量输出；

DPWM矢量控制方法是:DPWM矢量控制方法是:原始三相调制波Va、Vb、 Vc叠加|v₀|_DPWMA分量输出。

优选的，SVPWM矢量控制调制通过如下过程进行：

对原正弦调制波进行等效SVPWM调制，通过式一实现：

其中，Va、Vb、Vc为原正弦调制波，为叠加零序分量之后得到的调制波，Vsvpwm为：

其中，Vmin、Vmax分别为三电平空间矢量相电压的最小值和最大值；

经过SVPWM矢量调制后的调制波为马鞍波，依大小分为存在式三的关系：

Vmid为三电平空间矢量相电压的中间值。

优选的，DPWM矢量控制调制具体通过如下过程进行：

令三相原始调制波v_x的表达式为：

其中，X代表相序，X等于a或b或c；