T型三电平逆变器空间电压矢量调制技术研究
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三电平逆变器SVPWM控制策略的研究一、本文概述随着电力电子技术的快速发展,逆变器作为高效、可靠的电力转换装置,在新能源发电、电机驱动、无功补偿等领域得到了广泛应用。
其中,三电平逆变器因其输出电压波形质量好、开关损耗小、动态响应快等优点,受到了研究者的广泛关注。
空间矢量脉宽调制(Space Vector Pulse Width Modulation, SVPWM)作为一种先进的调制策略,通过合理分配三相桥臂的开关状态,可以实现对输出电压波形的精确控制,进一步提高逆变器的性能。
本文旨在深入研究三电平逆变器的SVPWM控制策略,通过理论分析和实验验证,探索其在实际应用中的优化方法和潜在问题。
文章首先介绍了三电平逆变器的基本结构和工作原理,为后续的控制策略分析奠定基础。
随后,详细阐述了SVPWM的基本原理和实现方法,包括空间矢量的定义、合成和分配等关键步骤。
在此基础上,本文重点分析了三电平逆变器SVPWM控制策略的优化方法,包括减小开关损耗、提高直流电压利用率、改善输出电压波形质量等方面。
本文还通过实验验证了三电平逆变器SVPWM控制策略的有效性。
通过搭建实验平台,测试了不同控制策略下的逆变器性能,包括输出电压波形、开关损耗、动态响应等指标。
实验结果表明,采用SVPWM控制策略的三电平逆变器在各方面性能上均表现出明显的优势,验证了本文研究的有效性和实用性。
本文总结了三电平逆变器SVPWM控制策略的研究现状和未来发展趋势,为相关领域的进一步研究提供了有益的参考。
二、三电平逆变器的基本原理三电平逆变器是一种在电力电子领域中广泛应用的电能转换装置,其基本原理在于利用开关管的导通与关断,实现直流电源到交流电源的高效转换。
与传统的两电平逆变器相比,三电平逆变器在输出电压波形上拥有更高的精度和更低的谐波含量,因此在大规模电力系统和电机驱动等领域具有显著优势。
三电平逆变器的基本结构通常包括三个直流电源、六个开关管以及相应的控制电路。
基于预测电流控制的T型三电平并网逆变器研究T型三电平并网逆变器是一种重要的逆变器拓扑结构,在可再生能源应用等领域具有广泛的应用前景。
本文将以预测电流控制为基础,对T型三电平并网逆变器进行研究,包括原理、控制策略、性能分析等方面。
T型三电平并网逆变器的工作原理如下:输入直流电压由两个独立的电源提供,分别为正极和负极。
通过合理的开关控制,可以实现多种输出电平,从而减小输出电压畸变和开关频率。
T型三电平并网逆变器的优点包括:较低的电压应力、较低的开关功率损耗、输出电流谐波较小等。
在预测电流控制中,通过测量电网电压和电流的实际值,并结合逆变器状态信息,来估计电网电流的参考值。
根据估计值和实际值之间的误差,计算相应的控制信号,以实现逆变器的控制。
预测电流控制可以实现自适应性较强的输出电流波形,提高逆变器的输出质量。
在T型三电平并网逆变器中,可以采用直接控制或间接控制的方式来实现预测电流控制。
直接控制通过直接测量电网电压和电流的实际值,计算逆变器的控制信号。
间接控制在直接控制的基础上,通过电网电压和电流的模型进行状态估计,从而更准确地控制逆变器。
通过对比两种控制方式的性能,可以选择最适合的控制策略。
对于T型三电平并网逆变器的性能分析,可以从输出电压波形、输出电流谐波、效率等方面进行评估。
在输出电压波形方面,通过调节逆变器的控制信号,可以减小输出电压畸变,提高输出电压质量。
在输出电流谐波方面,通过控制逆变器的开关频率和改进控制策略,可以减小输出电流谐波,降低对电网的干扰。
在效率方面,通过减小开关功率损耗和优化控制策略,可以提高逆变器的效率。
综上所述,基于预测电流控制的T型三电平并网逆变器是一种具有潜力的逆变器拓扑结构。
通过研究其原理、控制策略和性能分析,可以进一步优化逆变器的性能,提高其在可再生能源应用等领域的应用效果。
三电平逆变器空间矢量调制及中点电压控制王兆宇;艾芊【摘要】基于多电平逆变器的中性点电位不平衡问题的研究,对现有的虚拟矢量合成算法进行改进,提出了一种新的分区判断及矢量合成算法.该算法充分利用了新的合成矢量对中性点电压波动的平衡作用,采用十段式对称模式进行调制,有明显的谐波抑制及控制优势,调整小矢量对的作用时间,理论上可以做到最大程度地消除中性点电压的偏移.基于该算法的PSCAD/EMTDC仿真以及实验结果证明其简便易行,有利于计算机数字化实现.%A new algorithm of partition judging and vector composition is proposed, which is based on the study of neutral point potential imbalance of multi-level inverter and the improvement of existing method of virtual vector synthesis. The algorithm takes full advantage of the new synthetic vector's control effect of neutral point potential fluctuation) modulates in ten-stage centered mode, and shows superior performance for the harmonic suppression and the balance control, which can minimize the neutral point potential migration by adjusting small-vector pairs' action time. The convenience and feasibility of the approach has been verified by PSCAD/EMTDC simulation and experimental results, which is good for digital computer realization.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2011(039)020【总页数】6页(P131-136)【关键词】空间矢量调制;中性点电压控制;矢量合成【作者】王兆宇;艾芊【作者单位】上海交通大学电气工程系,上海200240;上海交通大学电气工程系,上海200240【正文语种】中文【中图分类】TM7140 引言随着基于可关断电力电子器件的柔性输配电装置及高压变频设备的快速发展,多电平变换器及相关技术日益成为研究的热点及难点[1-5]。
摘要:效率和并网电流电能质量是并网逆变器的两个重要指标,PWM 调制方式对效率和并网电流电能质量存在关键的影响。
比较了连续空间矢量调制和不连续空间矢量调制两种方式对逆变器损耗和并网电流电能质量的影响。
并在10 kW三电平T型并网逆变平台上进行了实验验证。
引言效率和并网电流的电能质量是并网逆变器的两个重要指标。
不连续调制方式因为可以降低损耗提升效率而在两电平和三电平拓扑中都有广泛应用,相比于连续的空间矢量调制(SVM),采用不连续调制(DPWM)方式使每相开关在120°范围内不动作,可以降低开关损耗从而提升效率。
但在开关不动作区间,电感电流纹波增大,势必影响并网电流谐波特性。
同时,死区在开关不动作区间停止作用,也将对谐波分量产生影响。
不连续调制方式在三电平拓扑中的应用以NPC拓扑为主。
近来,T 型三电平由于具有更低的导通损耗,更少的独立驱动电源等优点而越来越受关注。
本文通过在一台T型三电平并网逆变装置上采用SVM和DPWM1两种调制方式来比较其对应的逆变器的损耗与并网电流谐波畸变率(THD),证实后者是更加有利的调制策略。
1 调制方式1.1 空间矢量调制T 型三电平并网逆变器主电路结构如图1所示,以母线电容中点O为参考,每相桥臂可以输出三种电平,记为。
三相三电平逆变器共有27种开关状态,生成19个空间矢量,如图2所示。
图2 三电平空间矢量图图3 Ⅰ扇区2区间矢量序列选择矢量序列并计算矢量作用时间,即可唯一确定一种调制方式。
普通空间矢量调制方式按照最近三角的原则选择矢量,当参考矢量旋转至I扇区2区间的矢量序列如图3所示。
1.2 不连续调制观察图3矢量序列,一个开关周期内每相开关动作两次,开关动作都会产生开关损耗。
而从图2可知,序列中开关状态PPO与OON代表同一矢量,如果将OON的作用时间转移至 PPO,则序列变成图4(a)所示,在保证原有矢量作用时间不变的前提下,实现了a相的不动作,消除了开关周期内的a相开关损耗。
基于空间矢量控制的三电平逆变器的研究的开题报告一、研究背景和意义三电平逆变器是一种高性能、高效率、高可靠性的逆变器,其应用范围广泛,已经成为现代电力电子学中的一个研究热点。
在工业控制和电力电子领域,三电平逆变器已经成为一种非常重要的电力转换技术。
该技术在电动汽车控制、风力发电、太阳能发电、电源系统、高压变频传动等领域有着广泛的应用。
近年来,随着电力电子技术的不断发展,三电平逆变器的控制算法和控制策略也得到了大幅度的提高。
空间矢量控制是一种常用的控制策略,它可以提高电力转换效率和控制精度。
因此,基于空间矢量控制的三电平逆变器研究具有极高的研究价值。
二、研究内容和方法本研究旨在深入探究基于空间矢量控制的三电平逆变器的控制算法和控制策略,通过仿真分析和实验验证,验证空间矢量控制对于三电平逆变器的控制精度和效率的提高。
研究内容主要包括:1、三电平逆变器的结构原理和控制方法;2、空间矢量控制策略的基本原理和实现方法;3、采用Simulink等仿真软件建立基于空间矢量控制的三电平逆变器模型,并进行仿真分析;4、搭建实验平台,进行基于空间矢量控制的三电平逆变器的实验验证和分析。
三、研究预期成果本研究预期达到以下成果:1、深入探究基于空间矢量控制的三电平逆变器的控制算法和控制策略,构建完整的控制框架;2、通过仿真分析验证空间矢量控制在三电平逆变器中的控制效果和优点;3、实现基于空间矢量控制的三电平逆变器的控制器设计,提高逆变器的控制精度和效率;4、搭建实验平台,进行基于空间矢量控制的三电平逆变器的实验验证和分析。
四、研究难点和解决思路本研究的难点主要包括:1、如何构建基于空间矢量控制的三电平逆变器的控制框架;2、如何通过仿真分析验证空间矢量控制在三电平逆变器中的控制效果和优点;解决思路:1、通过对研究对象的深入了解和调研,根据逆变器的结构原理和控制方法,构建完整的控制框架,针对研究对象的特点,选择合适的空间矢量控制策略;2、利用Simulink等仿真软件,建立基于空间矢量控制的三电平逆变器模型,并进行仿真分析;通过仿真结果的对比,验证空间矢量控制策略在三电平逆变器中的优势。
三电平T型并网逆变器设计哈尔滨工业大学工学硕士学位论文目录摘要 .......................................................................................................................... . (I)ABSTRACT ......................................................................................................... .......... II 第1章绪论 .. (1)1.1课题研究的背景和意义 (1)1.2三电平逆变电路的发展现状 (1)1.2.1 二极管中点钳位型逆变器 (2)1.2.2 飞跨电容钳位型逆变器 (2)1.2.3T型拓扑结构逆变器 (3)1.3三电平光伏并网逆变器主要技术研究现状 (4)1.3.1 三电平逆变器调制方式 (4)1.3.2 中点电压平衡策略研究现状 (5)1.3.3 锁相环技术的研究现状 (5)1.3.4 电网不平衡时控制策略的研究现状 (6)1.4本文主要研究的内容 (6)第2章直流侧中性点电压不平衡控制策略 (8)2.1引言 (8)2.2空间矢量脉宽调制方式 (8)2.2.1 最近三矢量法SVPWM调制方式 (8)2.2.2 简化SVPWM调制方式 (10)2.3中点电压不平衡产生原因 (11)2.3中点电压不平衡抑制策略 (13)2.4仿真验证 (14)2.4.1 简化SVPWM仿真 (14)2.4.2 直流侧中性点不平衡控制策略仿真 (16)2.5本章小结 (16)第3章三相逆变器锁相环的设计 (18)3.1引言 (18)3.2电网电压不平衡下SRF-PLL的分析 (18)3.2.1基于同步坐标系三相锁相环 (18)3.2.1电网电压不平衡及谐波畸变对SRF-PLL的影响 (19) 哈尔滨工业大学工学硕士学位论文3.3针对电网电压畸变锁相环的设计 (21)3.3.1 解耦双同步参考坐标系锁相环 (21)3.3.2 基于双二阶广义积分的锁相环 (22)3.3.2 基于自适应陷波器的锁相环 (23)3.3.3 电网谐波畸变时锁相环的改进 (26)3.4仿真分析 (26)3.4.1 电网电压不平衡或谐波畸变情况下SRF-PLL仿真 (26) 3.4.2 几种锁相环的仿真比较 (28)3.4.3 针对网测电压失调时改进PLL仿真分析 (28)3.5本章小结 (29)第4章并网控制策略 (30)4.1引言 (30)4.2电网电压平衡下并网控制策略 (30)4.2.1 电平逆变的动态数学模型 (30)4.2.2 基于电网电压定向的矢量控制 (32)4.2.3 控制环路的设计 (34)4.3电网电压不平衡下并网逆变器的控制策略 (36)4.4光伏并网系统的仿真分析 (38)4.4.1电网电压平衡时仿真分析 (38)4.4.2 电网电压不平衡系统仿真 (39)4.5本章小结 (40)第5章并网逆变系统的设计 (41)5.1引言 (41)5.2逆变器主电路的参数设计 (41)5.2.1 直流侧母线电容的设计 (41)5.2.2 功率器件的选择 (42)5.2.3LC滤波电路的设计 (42)5.3辅助电路的设计 (44)5.3.1 采样电路的设计 (44)5.3.2 漏检测电路的设计 (45)5.4实验波形分析 (46)5.4.1 漏电流检测电路实验分析 (46)5.4.2并网电流波形分析 (48)哈尔滨工业大学工学硕士学位论文5.5本章小结 (50)结论 (51)参考文献 (52)哈尔滨工业大学学位论文原创性声明和使用权限 (56)致谢 (57)哈尔滨工业大学工学硕士学位论文第1章绪论1.1 课题研究的背景和意义工业和经济的发展与人类利用自然资源的能力息息相关。
第21卷第4期2002年10月电工电能新技术Advanced Technology of Electrical Engineering and EnergyVol.21,No.4Oct.2002收稿日期:2002 03 22作者简介:吴学智(1975 ),男,山西籍,博士生,主攻高性能交流调速系统的研究;黄立培(1947 ),男,江苏籍,教授,博导,博士,主攻电力电子变流技术和电动机控制。
三电平电压型逆变器空间矢量调制算法的研究吴学智,刘亚东,黄立培(清华大学电机工程与应用电子技术系,北京100084)摘要:本文提出一种三电平逆变电路空间矢量调制的算法。
在每个控制周期中加入固定作用时间的输出矢量111,避免了在参考矢量切换扇区时可能出现的矢量突变问题。
由于输出矢量的选择和作用时间的计算都是在静止的 坐标系下完成,这种算法避免了常规空间矢量调试算法中复杂的三角函数的运算,只需要简单的算术运算即可实现空间矢量的调制。
此外,还提出一种简单易行的中点电位控制方法实现了中点电位稳定。
仿真和实验结果证明了所提出算法的有效性。
关键词:多电平逆变器;空间矢量调制;中点电位控制中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1003 3076(2002)04 0016 041 前言电压型逆变器(VSI)每相通常仅由一个开关单元组成。
但是在大功率驱动系统中,直流母线电压限制了所能处理的功率范围[1,2]。
而且,直流母线电压很高的两电平VSI 会产生很大的dv dt,引起严重的电磁干扰,造成电机绝缘击穿[3]。
由于三电平VSI 中,开关器件的电压应力仅为相同直流电压两电平电路的一半,而且在相同的开关频率下输出的电压纹波也比较小。
因此在高压大功率的交流传动中,多电平VSI 得到广泛的关注。
VSI 的运行性能主要取决于PWM 算法。
以其易于实现,电压利用率高等原因,空间矢量调制技术(SVM)得到广泛使用[4]。
传统的SVM 算法利用距离参考矢量最近的三个输出矢量(即包含参考矢量三角形的三个顶点)来合成所需的矢量。
第15卷第3期电源学报V*1.15 5〇.3 2017 年5 月Journal 〇=Power Supply May 2017D01:10.13234/j.issn.2095-2805.2017.3.55 中图分类号:TM464 文献标志码:A三相三电平逆变器的零共模电压空间矢量调制技术研究陈嘉#,蒋栋(华中科技大学强电磁工程与新技术国家重点实验室,武汉430074)摘要:针对三相三电平逆变器实现零共模电压输出的主要调制方式,即空间失量调制消除共模电压SVMCME进行研究。
首先,为减小七段式SVMCME产生的开关损耗,提出一种五段式SVM CM E的调制方式,并 对调制比的变化做出详尽的解释。
其次,对正弦脉冲宽度调制消除共模电压SPWMCME和SVM CM E的等效性在理论上进行证明和仿真验证,以简化控制算法。
无论是五段式SVMCME还是七段式SVMCME都可以用注入零序电压分量的SPWMCME来等效。
最后,仿真和实验分析比较了3种调制方式在共模电压、开关损耗、总谐波畸变率T H D和电磁干扰E M I等方面的性能,相关的技术能够有效地抑制三相系统中的共模嗓声。
关键词:三电平逆变器;空间失量调制;零共模;调制比;五段式;开关损耗Research on Space Vector Modulation with Common-modeVoltage Elimination for Three-phase Three-level InvertersCHEN Jianan,JIANG Dong(State Key Laboratory of Advanced Electromagnetic Engineering and Technology, Huazhong University ofScience and Technology, Wuhan 430074, China)A bstract :The typical modulation to achieve zero common mode voltage output for three-phase three-level invertersis space vector modulation common-mode elimination (SVMCME), which was taken into research in this paper. Firstly, five- segment modulation of SVMCME was proposed to reduce the switching losses caused by seven-segment SVMCME.Additionally, explanation of the variation of modulation index was provided in detail. Meanwhile the theoretical derivation and validation of simulation results successfully clarified the inherent relationship between sinusoidal pulse width modulation common-mode elimination (SPWMCME) and SVMCME to simplify the control algorithm. Bothfive-segment SVMCME and seven-segment SVMCME can be equivalently realized by injecting zero sequence voltage into balanced three-phase voltage reference of SPWMCME. Finally, simulation and experimental results evaluated the three PWM methods* performance, including common mode (CM) voltage, switching losses, total harmonics distortion (THD) and electromagnetic interference (EMI). Related technologies can success-fully reduce the common mode (CM) noise in three-phase systems.Keyw ords:three-level inverter; space vector modulation; zero common-mode; modulation ratio; five-segment;switching loss在直流母线电压、开关频率相同的情况下,相比两电H逆变器,三电H逆变器具有开关管电压应 力减半、输出电压谐波含量少以及电压跳变#d!/d")小等优b,并且在中压大功率传动系统中已经得收稿日期:2016-10-25基金项目:中组部海外高层次人才计划青年资助项目Project Supported by National 1000-Youth Plan of China 到实际的应用,因而受到研究者的广泛关注[2-3]。
逆变器T型三电平SVPWM策略研究作者:黄晓彬高升祥同小龙来源:《中国科技博览》2014年第36期[摘要]空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术因其技术上的优势被广泛应用于三相逆变控制系统中。
本文以最新型的T型三电平逆变器的基本拓扑为基础,分析了T型三电平SVPWM 技术的基本原理,并在此基础上提出了一种更易于实现的SVPWM算法。
[关键词]逆变器 SVPWM T型三电平扇区中图分类号:TM464 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)36-0001-01一、引言近年来,多电平逆变器在中高压大功率场合已逐步进入了实用阶段,而T型三电平技术因其结构更合理、损耗更少、效率更高成为各厂家追捧的热点。
二、T型三电平SVPWM传统控制算法三电平SVPWM逆变器与两电平SVPWM逆变器在SVPWM调制的原理上是一致的,但由于三电平逆变器需控制的矢量比两电平的多得多,算法也复杂的多。
而T型三电平与其它三电平电路相比,算法上并没有太大的区别,只是根据各IGBT的位置对输出进行调整。
如(图1)所示为T型三电平拓扑结构和其单相分解拓扑,每一相输出相电压有三种状态:Udc/2,0,-Udc/2。
由于三相的称性,我们可以以a相为例,用P表示Udc/2电平,O表示0电平,N表示Udc/2电平,因此在整个三电平逆变器中总共有33=27种开关状态组合,我们可以由两电平逆变器矢量构成原理推出三电平逆变器的矢量图,如图2所示:三电平逆变器27个空间状态中,总共可以输出19个空间矢量。
与三相两电平逆变器不同,三电平逆变器可以分为长矢量,中矢量,短矢量和零矢量。
其中3个零矢量、12个短矢量、6个中矢量,以及6个长矢量。
在矢量调制过程中,我们将三电平逆变器空间矢量图以每600为一个单位,分为6个大的三角形扇区。
由于调制关系的对称性,我们以00~600为例,来说明三电平逆变器空间矢量调制的方法,要实现三电平逆变器调制方法,可以通过以下步骤实现:1.确定参考电压矢量Vref所在大扇区对参考矢量进行分解可得两相静止坐标系下的Uα、Uβ,然后结合正六边形空间矢量图,通过对Uα、Uβ值的判断可以得到大扇区数。
t型逆变器调制
T型三电平逆变器相比于二极管箝位式三电平逆变器具有器件少、导通损耗小和功率损耗均匀等优点,是中高电压等级和高功率逆变器领域的理想电力电子变换器。
T型三电平逆变器中点电流单传感器采样合成脉冲宽度调制相电流重构策略,通过在不同区域对不满足最小采样时间要求的可观测电压矢量进行补偿,同时利用合成零矢量原理对补偿矢量进行抵消以满足伏秒平衡原理,实现了基于中点电流采样的T型三电平逆变器相电流重构。
研究人员首先分析了T型三电平中点电流采样原理以及中点电流不可观测区的存在机理;然后设计了合成脉冲宽度调制发波方法以及重构策略;最后,通过实验验证了所提方法的电流重构误差和相电流THD。
T型三电平逆变器广泛应用于新能源电能变换、电机驱动等领域,相电流是实现闭环控制和监测负载状态的重要参数。
T型三电平逆变器空间电压矢量调制技术研究
摘要:T 型三电平逆变器的电路具有传导损耗低、器件数目少、成本低、输出波
形质量高等优点,是很有发展前景的一种三电平逆变器拓扑,因此本文以T型三电平光伏并网逆变器为研究对象。
关键词:T 型三电平逆变器,优点
1、三电平控制技术概述
对于要求比较高的电力电子系统中,PWM控制技术是系统所使用的是其共用技术也是其核心技术,把半导体器件的开通和关断作为条件,把直流电压变成一定形状的电压脉冲序列,这就是其基本原理,最后实现变频、变压并且有效地抑制和消除谐波。
对于PWM技术在三电平逆变器中的应用主要表现为两点:1、对输出电压要能进行约束,2、对逆变器自己的运行状况要能进行约束。
几种主要的控制策略:1、阶梯波脉宽调制法2、正弦脉宽调制法3、特定谐波消去法4、开关频率优化法5、空间电压矢量调制法。
以上几种方法中最后一种方法在应用上十分广泛。
它在应用时相比于其他方法有以下几条优势:1、传导损耗低2、易于数字化3、输出波形质量高4、对于合理布局的空间电压矢量,能够使开关频率降低,由此导致开关损耗减少。
2、空间电压矢量分布
根据其电路结构图能够推出其中在每一相桥臂含有4个开关设备,这里用Sym 代表各个开关管和其对应的开关状况,这里 y= A / B/C, m = 1/ 2/3/ 4,Sym =1 表示相应的开关管开通,Sym =0则表示关断。
根据前文的论述能够推出,每一相桥臂上的开关设备可以根据开关的不同组合得到不同的输出状况,可是无论怎样每一相中的开关设备Sy1 和Sy3以及Sy2以及Sy4必须是相互补充不可同时导通,初此之外开关设备Sy1 和Sy4不可以直接通过电路直接接通,所以可以得到所有开关状况中只有三个开关状况组合能够使用。
3、参考电压矢量合成原则
对于三电平逆变器输出图形的形状,要让其得以接近圆形,且最后得出的旋转磁通是圆形,这里可以利用的策略即为利用输出电平也即逆变器输出的值与其作用的时间进行有限次组合,由此使得多边形朝圆形无限接近。
这里参考电压矢量Vref是被三个基本电压空间矢量合成的即在一个采样周期内已被确定。
这样根据伏秒平衡原理,对下列方程组等式两边能够得以成立即:这里对公式中的各个量作出解释T1、、T2、T3各自是V1、V2、V3 作用的时
间,Ts为采样周期。
对于每一个合成参考电压矢量的基本矢量,它们发挥作用的时候所用的时间,此时能够利用后面的方程组加以计算得出来。
由每一个基本矢量与开关状况的相互对应的联系并综合参考其它方面的要求得以获得:对所有开关状况其它们输出的作用形式都可被推出。
这里对其选择合适的三个电压空间矢量即它们距离参考电压矢量是最近的用来合成旋转参考电压矢量,这是其调制算法的核心思想。
4、空间电压矢量调制算法
4.1扇区判断
(1)大扇区的划分:设电压参考矢量Vref 的幅值大小为|Vref |,相位为θ,在SVPWM 调制算法中,对于大扇区的划分依据,这里采用由上表中θ值的范围
划分大扇区区间即将正六边形电压空间矢量分布图划分是A、B、C、D、E、F 这六个大扇区,这里对于每一个大扇区作出说明它们的边长都是边长为|2Udc/3|的正三角形。
(2)小扇区的划分:这里具体的操作过程,首先把大扇区划分为四个正三角形,具体的方法即对各个大扇区内的各个个小矢量以及中矢量的末端终点,将它们相互连接在一起,然后在将四个正三角形划分为六个,具体的操作方法即利用中矢量,最后将会实现把各个大扇区划分为相对应的六个小扇区。
4.2矢量选择
矢量选择:由前文得以获得:Vref已被确定,在本节论述中合成Vref最适合的三个基本矢量也同样会被确定。
这里由最近三矢量原则确定Vref顶点落在哪个三角形即距离Vref最近三个矢量顶点构成此三角形。
这里将对A扇区进行具体计算作为演示,这里给出假设条件,设V0,代表零矢量V000.111.222,VS1代表小矢量V100.211 ,VS2代表小矢量V110.221,VM 代表中矢量V210 ,VL1代表大矢量V200 ,VL2代表大矢量V220 。
4.3时间状态分配
由电压空间矢量分布状况得以获得:1、大矢量和中矢量与开关状况是一一对应;2、小矢量与两组开关状状况相互对应3、零矢量与三组开关状况相互对应。
因这些多余小矢量及多余中矢量出现,由此导致在减少开关动作次数的控制策略方面,这里我们将会采用此方法即按照一定发波顺序进行控制开关器件开通关断状况。
由前文对逆变器工作状态分析得以推出:1、在一个采样周期内,开关状态要想实现让2与0两个状态之间进行变换,只能利用开关状态1来进行过渡,否则2与0之间不可以实现转换。
2、为了防止在线电压的半周期内出现反极性脉冲,产生反向转矩,引起电磁噪声,任意一次开关状态变化时只能有一个桥臂进行开关动作[30],即当每次的发波发生改变的时候,Sa,Sb,Sc这三个周期中只存在一位变化亦或是不发生改变。
3、若利用对称式的发波顺序,则在一个采样周期内得以消除偶次谐波。
因此由大扇区划分产生每一个小扇区内三个顶点中最少出现一个基本小矢量,又因小矢量对应开关状况出现次数比中矢量和大矢量出现的都多,所以采用此发波顺序优点很明显即无论Vref在哪,每个采样周期的起始矢量都得以利用基本小矢量,由此在减少开关损耗方面将会发挥很大作用。
4、要让每一个基本矢量与其对应的作用时间和开关状况分配简单方便且相同,都得以选择采用负小矢量作为每个采样周期起始矢量。
对于零矢量,我们可以由开关状况的作用次序来进行选择。
参考文献:
[1] 王长贵.新能源和可再生能源的现状和展望[C].太阳能光伏产业发展论坛论文集,2003,9
[2] 郭廷伟.太阳能的利用和前景仁[M].北京:科学普及出版社,1984[9] German Renewable Energy Act[OL].
[3] 赵玉文.21世纪我国光伏产业发展战略思考.合肥工业大学讲座,2002.。