[发明专利]基于开关状态的三电平逆变器输出电压重构方法

权利要求书

1.基于开关状态的三电平逆变器输出电压重构方法，其特征在于，将三电平逆变器的三个桥臂分别定义为a、b和c，三个桥臂分别对应的开关状态依次为S_a、S_b和S_c，S_a对应有S_a1、S_a2、S_a3、S_a4，S_b对应有S_b1、S_b2、S_b3、S_b4，S_c对应有S_c1、S_c2、S_c3、S_c4，三电平逆变器某一时刻a、b、c三相均对应有不同的电平，其关系如图1所示，从图中可得知，只需确定三电平逆变器在一个周期内开关状态所持续的时间即可确定a、b、c三相此时对应的S_a、S_b和S_c的状态，由此可定义三电平逆变器的开关状态如式(1)

三电平逆变器的每一相均有三种工作状态，以a相为例分别为p状态：Sa1和Sa2导通，Sa3和Sa4关断，电流方向为正时，电流从P点经Sa1和Sa2流进，忽略开关器件的正向导通压降后，输出端电位等于P点电位，即Udc/2；当电流方向为负时，电流从A点经续流二极管VDa1和VDa2流进P点，输出端点电位仍等于P点电位；o状态：Sa2和Sa3导通，Sa1和Sa4关断，电流方向为正时，电流从中性点O经VDa5和Sa2流进点，输出端点电位等于O点电位，即中性点电位；当电流方向为负时，电流经Sa3和VDa6流进O点，输出端A点电位仍等于O点电位；n状态：Sa3和Sa4导通，Sa1和Sa2关断，电流方向为正时，电流从N点经VDa3和VDa4流进，输出端电位等于N点电位，即-Udc/2；当电流方向为负时，电流经Sa3和Sa4流进N点，输出端电位仍等于N点电位。

三电平逆变器的输出电压根据S_a、S_b和S_c的开闭状态可定义计算公式(2)如下所述：

其中u_a、u_b、u_c分别对应a、b、c三相的瞬时电压值，u_dc对应此时测量出的三电平逆变器的电压值。

2.根据权利要求1所述的基于开关状态的三电平逆变器输出电压重构方法，其特征在于，根据如图2可知，在时刻，c相S_c1断开、S_c2闭合、S_c3闭合、S_c4断开，此时c相对应为o电平，b相S_b1断开、S_b2断开、S_b3闭合、S_b4闭合，此时b相对应为n电平，a相S_a1断开、S_a2闭合、S_a3闭合、S_a4断开，此时a相对应为o电平，由公式(2)可推导出，

3.根据权利要求1所述的基于开关状态的三电平逆变器输出电压重构方法，其特征在于，根据如图2可知，在时刻,c相S_c1断开、S_c2闭合、S_c3闭合、S_c4断开，此时c相对应为o电平,b相S_b1断开、S_b2断开、S_b3闭合、S_b4闭合，此时b相对应为n电平,a相S_a1闭合、S_a2闭合、S_a3断开、S_a4断开，此时a相对应为p电平,由公式(2)可推导出，u_a＝u_dc，u_b＝-u_dc，u_c＝0。

4.根据权利要求1所述的基于开关状态的三电平逆变器输出电压重构方法，其特征在于，根据如图2可知，在时刻，c相S_c1闭合、S_c2闭合、S_c3断开、S_c4断开，此时c相对应为p电平,b相S_b1断开、S_b2断开、S_b3闭合、S_b4闭合，此时b相对应为n电平,a相S_a1闭合、S_a2闭合、S_a3断开、S_a4断开，此时a相对应为p电平,由公式(2)可推导出，