采樣，不會影響 電流的檢測值。
[0031] 圖4中給出了在第一扇區(qū)所有6個區(qū)間的開關導通序列化及相電流重構方式。調 制矢量處于其他扇區(qū)時，中點電流采樣W及相電流的重構方式是相似的，本領域的技術人 員應了解其中原理，在此就不對其他扇區(qū)的情形進行一一推導了。
[0032]要使中點電流采樣值可W有效重構相電流，在SVPWM調制時，基本空間矢量的作 用時間不能過短，必須滿足最小采樣時間Tmi。，否則電流采樣時間過短，逆變電路無法完成 中點電流的采樣。若要滿足最小采樣時間，基本空間矢量在一個PWM載波周期內作用時間 的1/2必須大于最小采樣時間。
[003引參見圖5空間矢量調制時的非觀測區(qū)域的示意圖，NPCS電平逆變器在采用空間 矢量調制（SVPWM)方式進行驅動時，調制矢量在扇區(qū)邊界（圖中陰影部分）切換時，存在基 本空間矢量在一個PWM載波周期內的作用時間過短，而無法滿足最小采樣時間的問題，運 樣便不能完成中點電流的采樣。同理，對于其他的扇區(qū)的邊界區(qū)域亦存在同樣問題，由于基 本原理是相同的，在此不逐一進行分析了。
[0034]為解決上述問題，提出了本文所述相電流重構方法。NPC S電平逆變器在運行時， 在可觀測區(qū)域，采用傳統(tǒng)SVPWM方式進行調制，對相電流進行重構；在扇區(qū)邊界位置的非觀 測區(qū)域時，將傳統(tǒng)SVPWM基本空間矢量中的零或短矢量，分解為兩個互補的矢量，并構建新 的空間作用矢量。下面W圖6第一扇區(qū)的非觀測區(qū)域劃分及空間矢量分解方式為例進行分 析，如圖中所示，在第一扇區(qū)靠近短矢量Or^N的區(qū)域，非觀測區(qū)分成S部分Zi、Z2和Z3。調制 矢量在空間旋轉時不可避免會落入其中的區(qū)域，下面逐一分析調制過程和作用時間。
[0035] 調制矢量位于非觀測區(qū)間Zi時，采用傳統(tǒng)SVPWM調制時的開關導通時序為 0NN-00N-000-P00-000-00N-0NN，其中基本空間矢量P00/0順的作用時間滿足最小采樣時 間，而基本空間矢量OON的作用時間不滿足最小采樣時間，不能有效檢測C相電流。為了增 加OON的延續(xù)時間，將原基本空間矢量中的零矢量000分解，W相鄰基本空間矢量OON為參 考量，分解成反向互補的兩個矢量OON和NN0,如圖6所示。設原基本空間矢量0順的作用 時間為t。，OON的作用時間為ti，000的作用時間設為t2。分解之后，得到的互補矢量00N、 NNO為原基本矢量000的作用時間的一半，為*2/2。由兩個互補矢量00N、NN0與原矢量ONN 構成新的基本空間矢量，此時基本空間矢量OON的作用時間增加為（ti+t2/2)，由此增加了 OON的導通時間，使其滿足最小采樣時間，PWM載波調制時序為NN0-0NN-00N-00N-0NN-NN0， 相應的導通時間在傳統(tǒng)SVPWM導通時間基礎上簡單變化，新基本矢量Or^N的作用時間仍為 t。，新基本矢量NNO是原矢量000作用時間的一半，作用時間為*2/2,新基本矢量OON作用 時間為（ti+t2/2)，基本空間矢量調制時序與作用時間如圖7所示。
[0036] 調制矢量位于非觀測區(qū)間Zz時，采用傳統(tǒng)SVPWM調制時的開關導通時序為 0NN-00N-P0N-P00-P0N-00N-0NN，其中基本空間矢量PON的作用時間滿足最小矢量作用 時間，而基本空間矢量OON的作用時間不滿足最小矢量作用時間，不能有效檢測電流。為 了增加OON的延續(xù)時間，將原基本空間矢量中的短矢量POO/Or^N分解，W相鄰基本空間 矢量PON為參考量，分解成反向互補的兩個矢量PON和0N0,如圖6所不。將原基本至間 矢量OON的作用時間設為ti，基本矢量POO/Or^N的作用時間設為t。。分解之后，基本空 間矢量OON的作用時間為（ti+te/2)，由此增加了OON的延續(xù)時間，使其滿足最小采樣時 間，同時兩個互補矢量P0N、ONO與原矢量OON構成新的基本空間矢量，PWM載波調制時序 0N0-00N-P0N-P0N-00N-0N0,相應基本空間矢量調制時序與作用時間如圖8所示。
[0037] 調制矢量位于非觀測區(qū)間Zs時，采用傳統(tǒng)SVPWM調制時的開關導通時序為 0NN-PNN-P0N-P00-P0N-PNN-0NN，其中基本空間矢量P00/0順的作用時間不滿足最小矢量 作用時間，不能有效檢測電流。將原基本空間矢量中的短矢量POO/Or^N分解，W相鄰基本空 間矢量PON為參考量，分解成兩個反向互補的矢量PON和0N0,如圖6中所示。W分解之后 的兩個互補矢量P0N、ONO與原矢量PNN為基礎，構成新的基本空間矢量。此時PWM載波調 制時序為0N0-PNN-P0N-P0N-PNN-0N0,相應基本空間矢量調制時序與作用時間如圖9所示。 其余扇區(qū)中區(qū)間內（如圖6中第六扇區(qū)陰影部分）非觀測區(qū)域的相電流重構方式，與上述 方法原理一致，在此不寶述。
[0038] 通過本發(fā)明，對于NPCS電平逆變器運行時，使得在扇區(qū)邊界區(qū)域的非觀測區(qū)域 同樣可W采樣，可有效地通過中點電流采樣的方式在非觀測區(qū)域重構相電流。
[0039] 上列詳細說明是針對本發(fā)明可行實施例的具體說明，該實施例并非用W限制本發(fā) 明的專利范圍，凡未脫離本發(fā)明所為的等效實施或變更，均應包含于本案的專利范圍中。
【主權項】
1. 一種基于NPC三電平SVPWM逆變器相電流重構方法，其特征在于： NPC三電平逆變器運行時，在可觀測區(qū)域，采用傳統(tǒng)SVPWM方式進行調制；在扇區(qū)邊界 位置的非觀測區(qū)域，將傳統(tǒng)SVPWM基本空間矢量中的零或短矢量，分解為兩個互補的矢量， 并構建新的基本空間矢量，在新建的空間矢量作用過程中，采用中點電流采樣方式重構相 電流。2. 根據(jù)權利要求1所述的基于NPC三電平SVPWM逆變器相電流重構方法，其特征在于： 分解傳統(tǒng)SVPWM基本空間矢量中的零或短矢量時，選取與調制矢量相近的矢量進行分 解，以相鄰的原基本空間矢量為參考量，分解為與參考量同向和反向的兩個互補矢量，并以 此作為新的基本空間矢量進行調制。3. 根據(jù)權利要求2所述的基于NPC三電平SVPWM逆變器相電流重構方法，其特征在于： 分解后兩個互補矢量的作用時間是分解前的原基本空間矢量作用時間的一半，以互補 矢量及原基本空間矢量為基礎，構建新的基本空間矢量，同時調整重構后的基本空間矢量 調制時序與作用時間。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于NPC三電平SVPWM逆變器相電流重構方法，以解決NPC三電平逆變器運行，通過中點電流采樣的方式進行重構相電流時，SVPWM調制方式在扇區(qū)邊界位置的非觀測區(qū)域內無法完成相電流重構的不足。本方法在非觀測區(qū)域，將傳統(tǒng)SVPWM基本空間矢量中的零或短矢量分解為兩個互補的矢量，以此滿足最小采樣時間，并構建新的基本空間矢量，在新建的空間矢量作用過程中，采用中點電流采樣方式重構相電流。本發(fā)明通過在扇區(qū)邊界位置的非觀測區(qū)域構建新的基本空間矢量，將非觀測區(qū)域轉變?yōu)榭捎^測區(qū)域，可有效地通過中點電流采樣的方式在非觀測區(qū)域重構相電流，且具有容易實現(xiàn)、控制效果較好的優(yōu)點。
【IPC分類】H02M7/487, H02M7/5387
【公開號】CN105429498
【申請?zhí)枴緾N201510766168
【發(fā)明人】張繼元, 舒杰, 吳昌宏, 王浩, 黃磊, 張偉
【申請人】中國科學院廣州能源研究所
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月10日