[发明专利]一种三电平NPC变换器的控制方法

权利要求书

1.一种三电平NPC变换器的控制方法，该控制方法是基于直流电压调节环、瞬时功率跟踪环和电压平衡环实现，并通过直流电压调节环对直流侧电压实际值x₁进行跟踪、通过瞬时功率跟踪环对有功功率实际值p和无功功率实际值q进行跟踪、以及通过电压平衡环对直流侧不平衡电压实际值x₂进行跟踪后，生成控制信号对三电平NPC变换器进行控制，从而实现对三电平NPC变换器进行控制；

其中，x₁等于变换器直流侧两个电容器电压总和；

x₂等于变换器直流侧两个电容器的电压差；

其特征在于，所述生成控制信号的实现方式包括如下步骤：

S1、直流电压调节环根据直流侧电压实际值x₁和直流侧电压参考值获得当前时刻有功功率参考值p^*；

S2、瞬时功率跟踪环根据当前时刻有功功率参考值p^*、有功功率实际值p、无功功率实际值q和预设的无功功率参考值q^*，获得平均占空比δ_αβ；

S3、通过αβ/abc变换器将αβ坐标系下的平均占空比δ_αβ转化为abc坐标系下的平均占空比δ′_abc；

S4、通过电压平衡环，使直流侧不平衡电压实际值x₂与直流侧电压参考值作差，并将二者的差值进行PI调节，获得平衡占空比δ_ba；

S5、将平衡占空比δ_ba和平均占空比δ′_abc相叠加，获得待控占空比δ_abc；待控占空比δ_abc作为控制三电平NPC变换器的控制信号对三电平NPC变换器进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种三电平NPC变换器的控制方法，其特征在于，S1中、直流电压调节环根据直流侧电压实际值x₁和直流侧电压参考值获得当前时刻有功功率参考值p^*的过程包括：

S11、根据直流侧电压实际值x₁和直流侧电压参考值获得直流电压调节环跟踪误差e_v；所述

其中，和z₁均为中间变量；

S12、通过二阶滑模控制器SOSM对直流电压调节环跟踪误差e_v进行纠正，并输出纠偏后的跟踪误差

所述二阶滑模控制器SOSM的动态方程为：

其中，λ和α均为二阶滑模控制器SOSM的增益，sat(·)为饱和函数；

S13、线性扩张状态观测器LESO根据z₁和上一时刻有功功率参考值p^*对直流负载的有功功率z₂进行观测，获得直流负载功率的估计值其中，有功功率参考值p^*的初始值为0；

S14、根据步骤S12获得的纠偏后的跟踪误差和步骤S13获得的直流负载功率的估计值获得当前时刻有功功率参考值p^*，所述