基于虚拟作用时间变换的n电平逆变器参考电压矢量合成方法 a reference voltage vector synthesizing algorithm for n-level inverter based on virtual-dwell-time transformation.pdfVIP

第30卷第4期 电工电能新技术 V01．30，No．4 2011年lO月 Advanced ofElectrical and Oct．20ll Technology EngineeringEnergy 基于虚拟作用时间变换的N电平逆变器 参考电压矢量合成方法 钟黎萍，顾启民，孔维涛，李 鑫 (常熟理工学院电气与自动化工程学院，江苏常熟215500) 摘要：本文提出了一种非正交变换和线性变换相结合的矢量合成方法：将任意参考电压矢量变换 到600非正交坐标系中，根据其坐标求出由第一扇区的两个基本长矢量合成参考电压矢量的虚拟 Three 作用时间，并确定三个最近矢量(NearestVector，NTV)，而这三个邻近矢量的作用时间则可 以由虚拟作用时间通过线性变换得到，这样使参考电压的合成变得简单易行。仿真和实验结果证 明了该方法的正确性。 关键词：非正交坐标变换；线性变换；多电平；虚拟作用时间 中图分类号：TM464 文献标识码：A 文章编号：1003-3076(2011)04-0005-03 引言 1 N电平空间电压矢量 多电平逆变器因为具有单管承压低、谐波含量 空问电压矢量定义为： 少、开关损耗小等优点，已经成为解决高电压大容量 矿：寻(叱+％彦+叩舟) (1) 电能变换问题的一种有效方案¨。7·，而空间矢量调 式中口．、％、t，。为三相对地电平值，作归一化处理，则 制技术(SVPWM)把三相交流电压作为一个整体来 看待，使得功率开关切换的控制思想得以简化，特别 t，。=0，l，2…』7、r一1(髫=a，b，c)。 适用于结构复杂的电路拓扑¨d¨。因此基于SVP· 直接在d一口平面上确定NTV合成矢量是比较 WM调制技术的多电平逆变器在高压交流电机传 复杂的，因此，通过非正交坐标变换，将a一卢直角 坐标系转换成60。非正交坐标系，将会使问题变得 动、柔性交流输电系统(FACTS)、电网无功补偿等 领域有着广阔的应用前景。 简化。 JI、r电平逆变器共有Ⅳ3个空间电压矢量，任意参 设60。坐标系为g—h坐标系，g轴与a轴重合， 考电压矢量则可以根据伏秒平衡原理，按照最近三 逆时针转60。为h轴，a一口坐标系下空间矢量坐标 矢量(NTV)原则来合成，但是随着电平数的增加，为(t7。，口B)，g—h坐标系下空间矢量坐标为(”。，‰)， 合成矢量的选择及其作用时间的确定都变得愈加复 根据线性关系，并且为保证g一^坐标系下各基本矢 杂，尤其是在变压变频调速场合。寻找通用、快速的 量的坐标为整数，以便于计算，可令： 参考电压矢量合成算法使其满足实时性要求，正是 rt，．1 多电平逆变器研究的热点之一。 盱【：～1斗0：l ㈩ 本文提出的基于坐标变换的Ⅳ电平逆变器 L∥cJ SVPWM算法，能够直接根据变换后任意参考电压 经过非正交变换以后，各基本矢量的坐标将变 矢量的坐标，确定NTV矢量及其作用