[发明专利]一种三相开关电容多电平逆变器的脉宽调制方法

说明书

本申请公开了一种三相开关电容多电平逆变器的脉宽调制方法，三相开关电容多电平逆变器包括开关电容多电平直流多电平电路和三相逆变桥，脉宽调制方法包括：根据开关电容多电平逆变器的开关状态组合，构建电压空间矢量图，然后根据实际电压矢量构建虚拟电压矢量，在所述电压空间矢量图中绘制所述虚拟电压矢量，在所述电压空间矢量图中，由所述虚拟电压矢量和所述实际电压矢量共同构成的三角形内，根据矢量合成方法，合成目标矢量。同时解决了传统调制策略下单相开关电容多电平逆变器无法直接扩展到三相开关电容多电平逆变器，现有三相开关电容多电平逆变器的结构复杂的技术问题。

技术领域

本申请涉及新能源并网逆变器技术领域，尤其涉及一种三相开关电容多电平逆变器的脉宽调制方法。

背景技术

光伏发电和电动汽车分别是新能源供给端和消费端的典型代表。为了满足电网或用电设备的要求，现有技术通常通过串联大量的光伏电池/低压蓄电池单体或利用升压电路获得足够高的直流电压，再串联电力电子逆变器，向电动机、电网或其它用电设备提供交流电。但串联大量的电池单体或利用升压电路，都使逆变器中开关管承受高电压应力和高dv/dt，产生高开关损耗和电磁干扰，因此，研究具有自主升压能力的逆变器具有重要意义。

利用开关切换，使得储能电容器交替工作在充放电状态，并通过改变输出回路中串联的储能电容器数量来达到改变输出电平数的开关电容多电平逆变器是一种常用的自主升压逆变器。但是传统的调制策略无法将现有的单相开关电容多电平逆变器直接扩展到三相逆变器，而现有的三相开关电容逆变器存在结构复杂，器件数量多，导致功率密度低和成本高的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三相开关电容多电平逆变器的脉宽调制方法，以简化现有三相开关电容多电平逆变器的结构，并克服单相开关电容多电平逆变器直接扩展至三相逆变器后传统调制策略失效的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种三相开关电容多电平逆变器的脉宽调制方法，所述逆变器包括开关电容多电平直流多电平电路和三相逆变桥；

所述开关电容多电平直流多电平电路用于将输入直流电压转换成多电平直流电，并施加到所述三相逆变桥的两端；

所述脉宽调制方法具体包括：

根据所述三相开关电容多电平逆变器的开关状态组合，构建电压空间矢量图；

根据实际电压矢量构建虚拟电压矢量，在所述电压空间矢量图中绘制所述虚拟电压矢量；

在所述电压空间矢量图中，由所述虚拟电压矢量和所述实际电压矢量共同构成的三角形内，根据矢量合成方法，合成目标矢量。

优选的，所述根据实际电压矢量构建虚拟电压矢量具体包括：

根据相邻的两个空间角度上的实际电压矢量构建虚拟电压矢量。

优选的，所述根据相邻的两个空间角度上的实际电压矢量构建虚拟电压矢量具体包括：

V_c＝xV_a+(1-x)V_b

其中，x为合成系数，x∈(0,1)，V_a、V_b分别为相邻的两个空间角度上的实际电压矢量，V_c为虚拟电压矢量。

优选的，所述在所述电压空间矢量图中，由所述虚拟电压矢量和所述实际电压矢量共同构成的三角形内，根据矢量合成方法，合成目标矢量具体为：

在所述电压空间矢量图上绘制目标矢量；

基于所述电压空间矢量图确定目标矢量所在的由所述虚拟电压矢量和所述实际电压矢量共同构成的三角形；