[发明专利]一种消除三电平逆变器直流中点电压低频纹波的控制方法

摘要

本发明公开了一种消除三电平逆变器直流中点电压低频纹波的控制方法。所述方法通过在每个开关周期内对中点电压差进行检测，根据实时检测的中点电压差，实时补偿一个特定的零序电压，从而使下个开关周期产生的中点电流对中点电压差进行快速完全补偿。本发明消除三电平逆变器直流中点电压低频纹波的控制方法：(1)能够有效且快速的实现三电平逆变器中点电压的平衡；(2)可以有效消除中点电压的低频纹波；(3)控制方法实现非常简单，计算量小。

主权项

1.一种消除三电平逆变器直流中点电压低频纹波的控制方法，其特征在于，所述三电平逆变器包括直流电源、直流侧稳压电容C1和C2、A相嵌位二极管D_a1和D_a2，B相开关管S_b1～S_b4，B相嵌位二极管D_b1和D_b2，C相开关管S_c1～S_c4，C相嵌位二极管D_c1和D_c2以及三相交流负载，A相开关管S_a1～S_a4，A相嵌位二极管D_a1和D_a2组成A相中点嵌位型桥臂；B相开关管S_b1～S_b4，B相嵌位二极管D_b1和D_b2组成B相中点嵌位型桥臂；C相开关管S_c1～S_c4，C相嵌位二极管D_c1和D_c2组成C相中点嵌位型桥臂，三个桥臂的中点均连接在直流侧稳压电容C1和C2的中点上，三个桥臂的正极性端均连接至所述直流电源的正极，负极性端均连接至所述直流电源的负极，交流输出端分别连接至负载的a、b、c端点，所述方法通过在每个开关周期内对中点电压差进行检测，根据实时检测的中点电压差，实时补偿一个特定的零序电压，从而使下个开关周期产生的中点电流对中点电压差进行快速完全补偿，所述方法包括下述步骤：(1)采样直流侧稳压电容C1和C2两端电压，计算消除纹波需要的零序电流分量，零序电流分量i^*_NP的计算公式为：V_c1和V_c2分别是稳压电容C1和C2两端电压，T_s为开关周期；(2)采样三相输出电压v_a，v_b，v_c，并对三者进行大小判断，分别得到三相输出电压中的最大值v_max，中间值v_mid和最小值v_min；(3)采样三相输出电流i_a，i_b，i_c，并对三者进行大小判断，分别得到三相输出电流中最大值i_max，中间值i_mid和最小值i_min；(4)计算两个电容的中间中点电流i_0mid，其计算公式如下：i_0mid＝(1‑v_max+v_mid)i_max+(1+v_min‑v_mid)i_min+i_mid(5)计算转换系数k₁和k₂，其计算公式如下：(6)计算需要注入的零序电压分量v₀，其计算公式如下：