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申请/专利权人：广东工业大学

摘要：本发明公开一种基于线电压坐标系SVM控制的链式多电平变换器，所述的链式多电平变换器为三相变换器，每相由n个子模块串联组成，子模块的结构为电压型H桥逆变器，每个子模块包含4个IGBT、4个二极管、1个直流电压源。链式多电平变换器还包含参考信号模块以及控制模块，参考信号模块生成归一化的相电压参考信号，控制模块根据参考信号生成12*n路PWM脉冲信号，来控制变换器的运行状态，控制模块中运行的调制方法为基于线电压坐标系SVM方法。本发明的上述方案避免了复杂的克拉克变换以及参考矢量定位过程，变换器运行过程中无需三角函数及无理数运算，降低了控制难度，有助于链式多电平变换器向高电平数场合的推广和应用。

主权项：1.一种基于线电压坐标系SVM控制的链式多电平变换器，其特征在于，所述的链式多电平变换器为三相变换器，任一相由n个子模块串联组成，子模块的结构为电压型H桥逆变器，每个子模块包含4个IGBT、4个二极管、1个直流电压源，其中二极管与IGBT反并联连接，链式多电平变换器还包含参考信号模块以及控制模块；参考信号模块生成归一化的相电压参考信号ura、urb、urc，分别为变换器A相、B相、C相的参考相电压；控制模块根据参考信号生成12*n路PWM脉冲信号来控制变换器的运行状态，控制模块中运行的调制方法为基于线电压坐标系SVM方法，包括以下步骤：步骤一：对相电压参考信号进行采样，并计算得出线电压坐标系中对应的参考矢量 其中，为参考矢量在线电压坐标系中的坐标分量，分别表示A相与B相间的参考线电压、B相与C相间的参考线电压；变换器的开关状态Sa,b,c与线电压坐标系中空间矢量Vα*,β*的对应关系为： 其中，a、b、c为变换器输出三相相电压的电平数，且a,b,c∈0,±1,±2,L,±n，为空间矢量Vα*,β*的坐标分量，分别表示A相与B相间的线电压电平数、B相与C相间的线电压电平数；步骤二：提取参考矢量在中心矩形内所对应的特征矢量步骤三：判断特征矢量在中心矩形中所属的象限，以及具体的源扇区位置：步骤3.1：若此时特征矢量位于中心矩形的象限Ⅰ中，如果位于源扇区1，否则位于源扇区2；步骤3.2：若此时特征矢量位于中心矩形的象限Ⅱ中，如果位于源扇区3，否则位于源扇区4；步骤3.3：若此时特征矢量位于中心矩形的象限Ⅲ中，如果位于源扇区5，否则位于源扇区6；步骤3.4：若此时特征矢量位于中心矩形的象限Ⅳ中，如果位于源扇区7，否则位于源扇区8；步骤四：根据参考矢量对应的特征矢量所在的源扇区，确定合成参考矢量的三个空间矢量步骤五：计算空间矢量所对应的开关状态Saaa,ba,ca、Sbab,bb,cb、Scac,bc,cc；步骤5.1：若特征矢量位于中心矩形的象限Ⅰ内，则对应开关状态Saaa,ba,ca、Sbab,bb,cb、Scac,bc,cc的坐标分量分别为：步骤5.2：若特征矢量位于中心矩形的象限Ⅱ内，则对应开关状态Saaa,ba,ca、Sbab,bb,cb、Scac,bc,cc的坐标分量分别为：步骤5.3：若特征矢量位于中心矩形的象限Ⅲ内，则对应开关状态Saaa,ba,ca、Sbab,bb,cb、Scac,bc,cc的坐标分量分别为：步骤5.4：若特征矢量位于中心矩形的象限Ⅳ内，则对应开关状态Saaa,ba,ca、Sbab,bb,cb、Scac,bc,cc的坐标分量分别为：步骤六：根据伏秒平衡原理，计算开关状态Saaa,ba,ca、Sbab,bb,cb、Scac,bc,cc各自的作用时间t1、t2、t3；步骤七：通过五段算法，在一个采样周期内，开关状态Saaa,ba,ca、Sbab,bb,cb、Scac,bc,cc分时作用，合成参考矢量，产生PWM信号，合成的切换路径为Saaa,ba,ca→Sbab,bb,cb→Scac,bc,cc→Sbab,bb,cb→Saaa,ba,ca，切换时间为：t12→t22→t3→t22→t12；继续采样参考电压，重复步骤一到步骤七，完成链式多电平变换器的正常工作。

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