一种柔性直流输电系统换流器开关频率优化调制方法

摘要

本发明公开了一种柔性直流输电系统换流器开关频率优化调制方法，本发明令调制过程中的开关频率在每一扇区内随着参考电压矢量角度按特定规律变化，以达到减小磁链误差，进而减小输出的各次交流电压、电流谐波含有率及总畸变率(THD)的目的。由于SVPWM调制方式与载波调制方式存在特定的等价性，故本发明内容同样适用于载波调制方式。

主权项

一种柔性直流输电系统换流器开关频率优化调制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)通过SVPWM调制采用柔性直流输电系统换流器的开关矢量将矢量空间划分为6个扇区，分别计算各扇区的参考电压矢量对应的开关电压矢量作用时间；2)针对三相电压调制波扇区划分，得每个扇区内对称7段式发波顺序，并计算开关电压矢量形成的合成磁链与参考电压矢量形成的参考磁链之间的误差；3)由步骤2)可知，第一个扇区、第三个扇区及第五个扇区中的零矢量作用时的最大磁链误差与二矢量作用时的最大磁链误差均为|Δψ₀|，第一个扇区、第三个扇区及第五个扇区中的一矢量作用的最大磁链误差均为|Δψ₁|，第二个扇区、第四个扇区及第六个扇区中零矢量作用时的最大磁链误差与一矢量作用的最大磁链误差均为|Δψ₀|，第二个扇区、第四个扇区及第六个扇区中二矢量作用的最大磁链误差均为|Δψ₁|，且当m≥2/3时，有|Δψ₁|始终大于|Δψ₀|，采用正弦函数来表示最大磁链误差|Δψ₁|，得$\begin{array}{c}|{\mathrm{\Delta \psi }}_1{|}^2=\frac{1}{12}{m}^2{E}^2{T_s}^2\times \{\frac{1}{4}{\sin }^2\sigma -\frac{\sqrt{3}}{4}sin\sigma cos\sigma +\frac{3}{16}+\frac{27}{256}{m}^2+\frac{54}{256}{m}^2{\sin }^2\sigma -\\ \frac{27\sqrt{3}}{128}{m}^2\sin \sigma \cos \sigma -\frac{9}{32}m\cos \sigma -\frac{9\sqrt{3}}{32}msin\sigma +\frac{3\sqrt{3}}{4}{\mathrm{msin\sigma cos}}^2\sigma \}\end{array};$设基准采样周期T_s0＝1/f₀，空间矢量调制的采样周期T_s＝(1+T_dcos 6σ)T_s0，则优化后各扇区中零矢量作用时的最大磁链误差、一矢量作用时的最大磁链误差以及二矢量作用时的最大磁链误差的最大值为|Δψ|：$\left|\Delta \psi \right|=\frac{{\mathrm{mET}}_{s0}}{16}(1+T_{d}cos6\sigma )\{(1+\frac{1}{\sqrt{3}}-\frac{3}{4}m)-(\frac{1}{\sqrt{3}}-1+\frac{3}{4}m)cos6\sigma \}$然后再通过得到的最大磁链误差的最大值|Δψ|对柔性直流输电系统换流器开关频率进行优化，其中，m为参考电压矢量调制度，E为直流电压，σ为参考电压矢量相对于所在扇区矢量的角度，T_d为允许的采样周期变化幅值。