[发明专利]低开关频率与基波频率恒整数比同步脉冲宽度频率调制法

权利要求书

1.一种低开关频率与基波频率恒整数比同步脉冲宽度频率调制方法，其特征在于，包括：

(1)选取基波作为调制波，确定调制波的幅值和相位，然后选取拟调节的逆变器输出频率；

(2)选取合适的开关频率，根据开关频率决定逆变器的PWM调制方式，以使开关频率与基波频率之比为恒定整数；

(3)根据拟调节的逆变器输出频率和调制波频率计算频率偏移量，选取以T/24为调制子周期的基波频谱搬迁方法，根据频谱搬迁特性计算基波子周期数、总调制周期与相位增量，并计算逆变器输出波形的理论幅值与相位，T为电网基波周期；

(4)在选取的总调制周期内，对调制波的初始相位进行线性调制，采用选取的PWM方法生成一系列脉冲序列，然后将脉冲序列驱动开关器件，控制逆变器输出拟调节频率的波形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)包括：

选取调制波频率f₁为基频，选择调制波的幅值A₁和相位θ₁为确定值，然后选取某一时刻拟调节的逆变器输出频率f_o。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(2)包括：

选择合适的开关频率，若开关频率低于1kHz，则选择基于部分不对称开关角的优化PWM方法，若开关频率高于1kHz，则选择两电平SVPWM方法或者三电平SVPWM方法，以使开关频率与基波频率之比为恒定整数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(3)包括：

(3.1)对输出频率f_o和调制波频率f₁，频率偏移量Δf为输出频率与调制波频率之差；

(3.2)选取以T/24为调制子周期的基波频谱搬迁方法，其中调制周期T为基波周期；

(3.3)根据频谱搬迁特性计算调制子周期数r_T/24、总调制周期T_total和相位增量Δθ，其中，r_T/24＝24f₁/|Δf|，T_to_tal＝r_T/24·T/24，Δθ＝2π/r_T/24；

(3.4)选择相位调制方式，分别为逆时针调制和顺时针调制，根据选择的相位调制方式得到输出波形的幅值；

(3.5)根据选择的相位调制方式，得到输出波形的相位。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(3.4)包括：

若频率偏移量Δf为正则选择逆时针调制，由得到频谱搬迁的逆时针调制的幅值特性；

逆时针调制时，|F_k|在k＝r_T/24+24时最大，对应的频率为(r_T/24+24)·50/r_T/24＝50+1200/r_T/24，即拟调节的逆变器输出频率，此时逆变器输出波形的幅值为A_o＝A₁·Sinc(π/r_T/24)；

若频率偏移量Δf为负则选择顺时针调制，由确定频谱搬迁的顺时针调制的幅值特性；

顺时针调制时，|F_k|'在k＝r_T/24-24时最大，对应的频率为(r_T/24-24)·50/r_T/24＝50-1200/r_T/24，即拟调节的逆变器输出频率，此时逆变器输出波形的幅值为A_o'＝A₁·Sinc(-π/r_T/24)，其中，函数a和k均为整数。