[发明专利]电流源型变流器系统、控制方法及空间矢量调制方法

说明书

本公开属于电流源型变流器领域，公开电流源型变流器系统、控制方法及空间矢量调制方法，包括：S1、根据系统运行状态，获取以下参数：采样周期T_s；静止空间电流矢量I₁，I₂；静止空间电流矢量I₁，I₂分别在采样周期T_s开始处的作用时间T_1s和T_2s；静止空间电流矢量I₁，I₂分别在采样周期T_s结束处的作用时间T_1e和T_2e；T₁+T₂在采样周期T_s开始处和结束处的时间值T_12s和T_12e，其中T₁、T₂分别为静止空间电流矢量I₁，I₂的周期；S2、获取矢量作用时间T_1f和T_12f；通过统一的公式以计算精确的作用时间；在电流源型变流器系统中采用改进的空间矢量调制方法，可以有效改善传统空间矢量调制在低开关频率下产生的变流器电流稳态低次谐波含量大的问题。

技术领域

本公开属于电流源型变流器领域，具体涉及电流源型变流器系统、控制方法及空间矢量调制方法。

背景技术

电流源型变流器具有拓扑结构简单，四象限运行，输出电流电压波形正弦以及可靠的过流和短路保护能力，因此适用于泵类、压缩机、风力发电以及高压直流输电系统中。大功率电流源型变流器已经在中压传动系统中得到广泛的商业应用，且随着储能元件与宽禁带开关器件以及先进控制与调制技术的发展，电流源型变流器在中小功率场合，如光伏发电，电动汽车等领域中的应用也得到进一步的关注和研究。

当电流源型变流器应用在大功率中压传动系统中时，为了减小开关损耗以及满足功率开关管的散热要求，变流器的开关频率通常被限制在500Hz左右。目前，指定谐波消除法，梯形波脉宽调制和空间矢量调制是电流源型变流器常用的三种调制方式，其中空间矢量调制法的数字实现简单且具有快速的动态性能，但是在低开关频率下会导致调制出的变流器电流中含有大量的低次谐波电流，造成系统损耗增加以及引发系统LC谐振，因此在电流源型变流器系统中的应用受到了限制。

现有的针对低开关频率下传统的空间矢量调制法做出改善的调制法有多重采样空间矢量调制法以及基于迭代法的空间矢量调制法。然而，多重采样空间矢量调制法一个载波周期内需要对作用时间进行多次采样计算，对数字信号处理器和模拟数字转换器的性能和处理速度提出更高的要求，同时多重采样也会导致额外的开关频率；基于迭代法的空间矢量调制法保持了传统空间矢量调制法在一个载波周期内只采样一次的特点，但是针对一个扇区内的每个和载波信号相交的作用时间都需要设计迭代方程式，且随着采样周期和基波频率的改变都需要重新设计作用时间的迭代式，增加了数字实现的复杂度。

发明内容

本公开的目的在于提供电流源型变流器系统、控制方法及空间矢量调制方法。

本公开的目的可以通过以下技术方案实现：

电流源型变流器系统的空间矢量调制方法，包括以下步骤：