基于gh坐标系的三电平变流器空间矢量调制方案

摘要

一种基于gh坐标系的三电平变流器空间矢量调制方案，属于三电平变流器脉宽矢量调制方案。一、将三相参考电压v_a、v_b、v_c变换至gh坐标系中，由参考电压矢量在g、h轴上的分量计算中间变量s、q、w；二、通过中间变量s、q、w，确定参考矢量所在大区域，并对参考矢量进行坐标修正；三、由修正后的坐标计算中间变量x、y、z，并判定参考矢量所在三角区域；四、根据二和三中的判定结果确定合成参考矢量的基矢量以及基矢量作用时间；五、根据以上结果，对变流器开关器件进行切换，使三电平变流器输出电压与参考电压等效。调制方案实现过程条理清晰、实现简单，且计算精度高、计算工作量小。

主权项

一种基于gh坐标系三电平变流器的空间矢量调制方案，其特征在于：步骤一、设三电平变流器a、b、c三相参考电压分别为v_a、v_b、v_c，将其变换至gh坐标系中，得参考电压矢量坐标(v_g,v_h)，通过对v_g、v_h进行线性运算，得到中间变量s、q、w；步骤二、通过中间变量s、q、w，判定参考电压矢量所在大区域，并根据判定结果对参考电压矢量的坐标进行修正，得到修正后坐标(v_g',v_h')；步骤三、对v_g'、v_h'进行线性运算得到中间变量x、y、z，通过x、y、z判定参考电压矢量所在小三角形区域；步骤四、根据步骤三的判断结果以及直流侧电压V_dc，计算参考电压矢量相邻的两个基本矢量V₂、V₃的作用时间t₂、t₃；步骤五、根据以上结果，对变流器开关器件进行切换，使三电平变流器输出电压与参考电压等效；所述步骤一中，将三相参考电压变换到gh坐标系，通过式：$\left[\begin{array}{c}{v}_g\\ v_h\end{array}\right]=\frac{2}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& -1& 0\\ 0& 1& -1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{v}_a\\ v_b\\ v_c\end{array}\right]$获得参考电压矢量在gh坐标系中的坐标；对v_g、v_h进行线性运算，通过式：$\left\{\begin{array}{c}s(v_g,v_h)=v_g-v_h\\ q(v_g,v_h)=v_g+{2v}_h\\ w(v_g,v_h)=v_g+v_h/2\end{array}\right.$得到s、q、w三个中间变量；步骤二中，对参考电压矢量坐标进行修正，通过表：大区域v_g′v_h'Ⅰv_g‑V_dc/3v_hⅡv_gv_h‑V_dc/3Ⅲv_g+V_dc/3v_h‑V_dc/3Ⅳv_g+V_dc/3v_hⅤv_gv_h+V_dc/3Ⅵv_g‑V_dc/3v_h+V_dc/3得到修正后参考电压矢量的坐标，其中，V_dc为直流侧电压；步骤三中，对v_g'、v_h'进行线性运算，通过式：$\left\{\begin{array}{c}x(v_g,v_h)={{3v}_g}^{\prime }\\ y(v_g,v_h)={{3v}_h}^{\prime }\\ z(v_g,v_h)=3({v_g}^{\prime }+{v_h}^{\prime })\end{array}\right.$得到x、y、z三个中间变量；以参考电压矢量在大区域Ⅰ、小三角形1内为例，所述步骤四中，通过式：$\left\{\begin{array}{c}{t}_2=\frac{x}{V_{\mathrm{dc}}}{T}_s\\ t_3=\frac{y}{V_{\mathrm{dc}}}{T}_s\end{array}\right.$获得与参考电压矢量相邻的两个基本电压矢量的作用时间t₂、t₃，其中，T_s为开关周期。