一种基于中点电流的三电平NPC逆变器中点电位均衡控制方法

摘要

本发明公开了一种基于中点电流的三电平NPC逆变器中点电位均衡控制方法。实时采样上下电容电压和中点电流，将上下电容电压作比较得电容电压差值，根据电容电压差值，中点电流极性和三相原始调制波极性求取均压调节量来对三相原始调制波v_ma、v_mb、v_mc进行调节，得到三相调制波v_ma′、v_mb′、v_mc′，将三相调制波分别与三角载波C_up和C_down进行比较，输出PWM信号，以控制逆变器开关管的开关状态，从而实现对中点电位的调节。在本发明方法中，由于均压调节量的脉动频率大于载波频率，因此用该方法调节中点电位具有高频特性，能够在很短的时间内实现对NPC逆变器中点电位的调节，实时性好，控制精度高。

主权项

一种基于中点电流的三电平NPC逆变器中点电位均衡控制方法，其特征在于：实时采样三电平NPC逆变器主电路直流侧母线电容电压u_dc1、电容电压u_dc2和中点电流i_o，将采样得到的电容电压u_dc1和u_dc2接入求和电路J，经过差运算得到电容电压差值Δu，将电容电压差值Δu，中点电流i_o，a相原始调制波v_ma，b相原始调制波v_mb以及c相原始调制波v_mc送入中点电位调节器，得到a相调制波v_ma′，b相调制波v_mb′和c相调制波v_mc′，用得到的a相调制波v_ma′，b相调制波v_mb′和c相调制波v_mc′分别与三角载波C_up和三角载波C_down进行比较，得到a相开关管的驱动信号PWMa，b相开关管的驱动信号PWMb和c相开关管的驱动信号PWMc，以控制逆变器开关管的开关状态，从而实现对中点电位的调节，其中，中点电位调节器的具体实现算法如下：${v^{\prime }}_{mk}=\left\{\begin{array}{cc}{v}_{mk}+sign\left[v_{mk}\right]sign\left[i_o\right]\Delta u& 0\le m\le \sqrt{3}/3\\ v_{mk}-sign\left[v_{mk}\right]sign\left[i_o\right]\Delta u& \sqrt{3}/3<m\le 1\end{array}\right.$式中，v_mk(k＝a，b，c)为三相原始调制波，v_mk′(k＝a，b，c)为三相调制波，sign[·]为符号函数，其定义为$sign\left[p\right]=\left\{\begin{array}{cc}1& p\ge 0\\ -1& p<0\end{array}\right..$