[发明专利]一种防止两电平变流器线电压跳变的方法及装置

说明书

本发明提供了一种防止两电平变流器线电压跳变的方法。判断有效零矢量PWM三相调制波的最大值、中间值和最小值；根据所述最大值、所述中间值和所述最小值，计算两个非零矢量的占空比以及最短零电平占空比；根据所述非零矢量占空比、所述最短零电平占空比，计算零序电压；将所述零序电压同时注入所述三相调制波，得到可防止线电压跳变的修正调制波；将所述修正调制波与载波比较，得到所述两电平变流器的三相控制信号。本发明还提供了一种防止两电平变流器线电压跳变的装置，与传统方法比较，可防止两电平变流器在使用有效零矢量PWM时出现线电压跳变，从而提高了两电平变流器的安全性和可靠性，并具备计算简单、实现方便的优点。

技术领域

本发明涉及一种PWM控制方法，尤其涉及一种防止两电平变流器线电压跳变的方法。

背景技术

两电平变流器的主电路拓扑如图1。由于结构简单、控制方便、输出电压正弦化等优点，两电平变流器在新能源发电、电机牵引调速、静止无功补偿等领域得到了广泛应用。

定义两电平变流器输出高电平状态为P，低电平状态为N，直流侧电压为2E，则可将两电平变流器的空间矢量总结于图2。其中，各空间矢量对应的开关状态、矢量类型和幅值列于表1。

表1 两电平变流器各空间矢量对应的开关状态、矢量类型和幅值

共模电压为负载中性点与参考电位点之间具备高频、高幅值特性的零序电压。文献《逆变器驱动电机系统共模电压抑制方法与实验研究》(韩建超.[D].湖南：湘潭大学,2017:1-2.)指出，共模电压会在电机转轴上感应出高幅值轴电压，导致油膜击穿产生轴电流，降低电机使用寿命。此外，共模电压还会产生较大的共模漏电流，引发电磁干扰，严重影响电子设备的正常运行。因此，研究两电平变流器的共模电压抑制技术具有重要的实用意义。

可通过优化脉宽调制策略的方式来抑制两电平变流器的共模电压。表2列出了表1中各空间矢量对应的共模电压幅值。由表2可知，相比零矢量PPP和NNN，非零矢量PNN、PPN、NPN、NPP、NNP和PNP具备更低的共模电压幅值。故当脉宽调制策略只使用非零矢量合成参考电压时，两电平变流器的共模电压可得到显著抑制。

表2 各空间矢量对应的共模电压幅值