[发明专利]二极管箝位型三电平变换器的中点电位预测控制方法

摘要

本发明涉及多电平电力电子变换器领域的调制技术，具体涉及二极管箝位型三电平变换器的中点电位预测控制方法。本发明公开了一种二极管箝位型三电平变换器的中点电位预测控制方法，首先将空间矢量分成12个子区间；引入预测不平衡评估函数，该函数将各个子区间的所有作用顺序在作用过程中可能产生的不平衡电压考虑在内，结合实际不平衡电压综合考虑，选择最优的开关作用顺序，达到平衡中点电位的目的。该方法无需设置平衡因子，大幅提高中点电位控制的鲁棒性。

主权项

二极管箝位型三电平变换器的中点电位预测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤，步骤1：建立变换器中各开关工作状态的的空间矢量平面图，并将空间矢量平面图划分为12个子区间，每个子区间都有四种开关顺序；步骤2：根据输出电压矢量的位置，将输出电压矢量对应到12个子区间之一，测量直流侧两电容电压差值Δu，并计算对应的实际不平衡函数f(xact)，结合子区间对应值和实际不平衡函数确定中矢量位置；步骤3：确定子区间内四种开关顺序，计算子区间内四个开关顺序中各矢量的作用时间，若单个作用顺序内所有矢量的作用时间总和大于脉宽调制周期，则对各矢量作用时间进行调整，调整方法为将各矢量作用时间调整为t'＝t/tPWM，其中，t为矢量的作用时间，tPWM为脉宽调制周期；步骤4：利用步骤3中获取的开关作用顺序及各作用顺序中矢量的作用时间，结合各矢量作用时对应的中点电流ik，计算预测不平衡函数f(xpred)；步骤5：根据不平衡电压最小化原则，即不平衡评估函数f(x)最小，选择适当的开关作用顺序；其中，不平衡评估函数f(x)＝f(xpred)+f(xact)，式中f(xpred)为预测不平衡函数，f(xact)为实际不平衡函数；且其中式中ik为所选择作用顺序中，第k个矢量作用时的中点电流值，tk为该矢量作用的时间；f(xact)＝2·C·Δu，式中C为直流侧电容值，Δu为直流侧两电容电压差值。