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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低共模电压SVM控制的链式多电平变换器，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低共模电压SVM方法。本发明的上述方案可以简单的得到空间矢量对应共模电压最低的开关状态，将链式多电平变换器输出的共模电压抑制在较低范围，且变换器在运行过程中简化了SVM方法的实现步骤，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：1.一种基于低共模电压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，二极管反并联连接至IGBT，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；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低共模电压SVM方法，低共模电压SVM方法包括以下步骤：步骤一：对相电压参考信号进行采样，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 其中，INT为取整函数，作用为舍去实数的小数部分，只保留整数部分；特征矢量位于线电压坐标系的中心矩形内，中心矩形包含9个源矢量，分别是V00,0、V11,0、V21,1、V30,1、V4-1,1、V5-1,0、V6-1,-1、V70,-1、V81,-1，9个源矢量又构成了8个源扇区，V00,0、V11,0、V30,1构成了源扇区1，V11,0、V21,1、V30,1构成了源扇区2，V00,0、V4-1,1、V5-1,0构成了源扇区3，V00,0、V30,1、V4-1,1构成了源扇区4，V5-1,0、V6-1,-1、V70,-1构成了源扇区5，V00,0、V5-1,0、V70,-1构成了源扇区6，V00,0、V70,-1、V81,-1构成了源扇区7，V00,0、V11,0、V81,-1构成了源扇区8，8个源扇区共同组成中心矩形；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Ⅰ，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共模电压最小的开关状态Saaa,ba,ca、Sbab,bb,cb、Scac,bc,cc：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：根据五段算法，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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