45°坐标下级联逆变器基于三电平逆变器SVM

合集下载

三电平SVPWM算法研究及仿真

三电平SVPWM算法研究及仿真三电平SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）是一种常见的电力电子转换技术，用于控制三相逆变器或变频器输出的电压波形。

本文将着重研究三电平SVPWM算法，并进行仿真评估。

首先，我们来介绍三电平SVPWM算法的原理。

它基于矢量控制（Vector Control）理论，通过在三相逆变器的输出电压空间矢量图上选择合适的电压矢量，以实现所需的输出电压。

1.获取输入信号：通过采样电网电压和电网电流，获取输入信号的相位和幅值。

2.电网电压矢量合成：将电网电压坐标变换到α-β坐标系，然后将三相电压矢量转换为α-β坐标系下的矢量。

3. 电机电流转换：通过坐标变换将α-β坐标系下的矢量转换为dq 坐标系下的矢量，其中d轴是电机电流的直流分量，q轴是电机电流的交流分量。

4. 电机电流控制：通过PI控制器对dq坐标系下的电机电流进行控制，以实现所需的电机电流。

5.电网电压生成：通过逆变器控制器生成电网输出电压的矢量。

6.SVM模块选择：根据电网电压矢量在α-β坐标系下的位置，选择合适的SVM模块进行控制。

7.输出PWM波形：根据选择的SVM模块，将PWM波形通过逆变器输出到电网上。

接下来，我们将进行三电平SVPWM的仿真评估。

仿真环境可以使用Matlab/Simulink或者PSCAD等软件。

首先，我们需要建立三电平逆变器的模型，包括电网电压、逆变器、电机等组成部分。

然后，编写三电平SVPWM算法的仿真程序。

在仿真程序中，通过输入电网电压和电机负载等参数，我们可以模拟电网电压和电机电流的变化情况。

然后，根据三电平SVPWM算法，计算逆变器输出的PWM波形，并将其作为输入给逆变器，从而实现对电网电压和电机电流的控制。

最后，通过仿真结果分析三电平SVPWM算法的性能，包括输出波形的失真程度、功率因数、谐波含量等。

并与传统的两电平SVPWM算法进行对比，评估其性能优势。

《2024年四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术研究》范文

《四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术研究》篇一一、引言随着电力电子技术的发展，四线制三电平逆变器因其在中高压大功率场合的优越性能，越来越受到广泛关注。

该类型逆变器采用空间矢量调制（SVM）技术以及精确的并网控制策略，能够实现高效率、高功率因数的电能转换与并网。

本文将重点研究四线制三电平逆变器的空间矢量调制技术及其并网控制策略，为电力电子技术的进一步发展提供理论支撑和实践指导。

二、四线制三电平逆变器概述四线制三电平逆变器是一种中高压大功率场合常用的电能转换设备。

相比传统的两电平逆变器，其具有更低的谐波失真、更高的电压利用率以及更小的开关损耗等优点。

在四线制三电平逆变器中，空间矢量调制技术是一种常用的调制策略，通过合理分配逆变器各相电压的幅度和相位，实现对输出电压的高效控制。

三、空间矢量调制技术3.1 空间矢量调制原理空间矢量调制（SVM）技术是一种基于电压空间矢量的调制方法。

在四线制三电平逆变器中，SVM技术通过将三相电压空间矢量进行合理组合，实现对输出电压的高效控制。

该技术能够根据逆变器的实时工作状态，动态调整各相电压的幅度和相位，从而实现对输出电压的精确控制。

3.2 空间矢量调制的实现空间矢量调制的实现需要借助数字信号处理器（DSP）或现场可编程门阵列（FPGA）等高性能计算设备。

首先，根据逆变器的实时工作状态，计算得到各相电压的空间矢量；然后，通过合理的组合与切换，实现对输出电压的高效控制。

在实际应用中，还需考虑逆变器的开关损耗、谐波失真等因素，以实现最优的调制效果。

四、并网控制策略4.1 并网控制目标并网控制是四线制三电平逆变器的重要功能之一。

其目标是将逆变器输出的电能与电网同步并入，实现电能的高效传输与利用。

为达到这一目标，需要采用精确的并网控制策略，确保逆变器输出电压与电网电压的同步。

4.2 并网控制实现并网控制的实现主要依赖于锁相环（PLL）技术、电流闭环控制等策略。

首先，通过锁相环技术实时跟踪电网电压的相位和频率；然后，根据电流闭环控制策略，实现对逆变器输出电流的精确控制，使其与电网电压同步。

(整理)三电平逆变器的SVPWM控制与MATLAB仿真研究.

摘要近年来，三电平逆变器在大容量、高压的场合得到了越来越多的应用。

在其众多的控制策略中，SVPWM算法具有调制比大、能够优化输出电压波形、易于数字实现、母线电压利用率高等优点。

本文首先对三电平逆变器技术的发展状况进行了综述，分析了三电平逆变器的几种拓扑结构，控制策略以及各自的优缺点。

其次，以二极管箝位式三电平逆变器为基础，阐述了三电平逆变器的工作原理、数学模型，分析了空间电压矢量控制策略的原理，对三电平逆变器空间电压矢量的控制算法进行了改进，引进了大扇区和小三角形的判断方法，给出了扇区和小三角形区域的判断规则、合成参考电压矢量的相应输出电压矢量作用时间和作用顺序以及开关信号的产生方法。

最后，采用MATLAB/Simulink进行仿真分析，一个一个模块的搭建仿真模块，然后把各个模块连接起来，实现了对三电平逆变器的SVPWM控制算法的仿真，观察系统的输出波形，分析波形，并进行比较，验证了算法的可行性。

关键词：三电平逆变器空间电压矢量控制（SVPWM） MATLAB仿真ABSTRACTRecently, three-level inverter in the large capacity and high pressure situation got more and more applications fields. Among many of modulation strategies, SVPWM has been one of the most popular research points. The main advantages of the strategy are the following: it provides larger under modulation range and offers significant flexibility to optimize switching waveforms, it is well suited for implementation on a digital computer, it has higher DC voltage utilization ratio. Initially, summing up the development condition of three-level inverter technology, analyzed the structure of three-level inverter topological, the control strategy and their respective advantages and disadvantages.Secondly, the paper based on the ground-clam -p diode type three-level inverter, expounds the work principle of three-level inverter, and analyzes the principle of the SVPWM. By improving the three-level inverter SVPWM control algorithm, this paper introduces the estimation method of the big sectors and the small triangles, and proposes the judgment rules for large sector and triangle region and puts forward the corresponding output sequence of the synthesis reference voltage vector and optimizes the function sequence of switch vector.Finally ,using MATLAB/SIMULINK to carry on the simulation analysis. Building the simulation system model to realized to three-level inverter SVPWM control algorithm, and to confirmed the algorithm feasibility.Keywords:Three-level inverter; space voltage vector control (SVPWM); MATLAB simulation目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 课题目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.2.1 拓扑结构 (2)1.2.2 控制策略 (5)1.3 课题任务要求 (6)1.4课题重点内容 (6)2 三电平逆变器的原理 (7)2.1二极管箝位型三电平逆变器 (8)2.1.1二极管箝位型逆变电路的工作原理 (8)2.1.1 二极管箝位型逆变电路的控制要求 (11)2.1.2 三电平逆变器的数学模型 (11)2.2 三电平SVPWM控制技术 (14)2.2.1三相静止坐标系到两相静止坐标系的变换 (14)2.2.1 SVPWM控制原理 (16)3 三电平SVPWM算法研究 (19)3.1 参考矢量的位置判断 (19)3.1.1 扇区判断 (19)3.1.2 小三角形的判断 (20)3.2 输出矢量的确定 (21)3.3计算各个矢量的作用时间 (21)3.4 空间电压矢量作用顺序 (23)4 三电平逆变器的MATLAB仿真 (26)4.2 扇区的判断 (27)4.3 小三角形判断 (28)4.4 时间计算 (29)4.5 矢量的作用顺序 (29)4.5.1七段式SVPWM时间分配 (29)4.5.2矢量状态次序 (29)4.6 矢量状态到开关状态 (33)5 三电平逆变器的仿真结果分析 (35)总结 (46)参考文献 (48)致谢 (49)1 绪论1.1 课题目的及意义从20世纪90年代以来，以高压IGBT、IGCT为代表的性能优异的复合器件的发展受人关注，并在此基础上产生了很多新型的高压大容量变换拓扑结构。

《四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术研究》范文

《四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展，四线制三电平逆变器作为电力系统中的关键设备，其在风能、太阳能等可再生能源的并网发电系统中的应用日益广泛。

本文旨在研究四线制三电平逆变器的空间矢量调制（SVM）技术及其在并网控制中的应用，为提高逆变器的性能和并网效率提供理论支持。

二、四线制三电平逆变器概述四线制三电平逆变器是一种具有三个电平的电压型逆变器，其具有四个桥臂，每个桥臂均由两个开关器件组成。

相较于传统的两电平逆变器，三电平逆变器具有较低的开关损耗、较低的谐波失真和较高的电压利用率等优点。

此外，四线制结构使得逆变器在并网时具有更好的灵活性和稳定性。

三、空间矢量调制技术空间矢量调制（SVM）是一种优化PWM（脉宽调制）技术的调制方法，通过优化开关序列，使逆变器输出电压更接近理想正弦波形。

在四线制三电平逆变器中，SVM技术的应用可以有效降低谐波失真，提高电压利用率。

（一）SVM基本原理SVM技术通过将三相电压分解为多个小矢量和零矢量，然后根据特定的规则进行排序和组合，生成优化后的PWM波形。

在这个过程中，SVM算法需要根据逆变器的拓扑结构和输出电压的要求进行设计。

（二）SVM在四线制三电平逆变器中的应用在四线制三电平逆变器中，SVM技术的应用需要考虑多个因素，如开关序列的优化、零矢量的分配、中点电位的平衡等。

通过合理的SVM算法设计，可以有效降低谐波失真，提高电压利用率，同时保证中点电位的稳定。

四、并网控制技术并网控制是四线制三电平逆变器在可再生能源并网发电系统中的重要功能。

本文将从以下几个方面对并网控制技术进行探讨。

（一）并网控制策略并网控制策略主要包括同步技术、功率控制、电压和频率控制等。

其中，同步技术是保证并网成功和稳定运行的关键。

功率控制则需要根据电网需求和逆变器输出能力进行合理调整。

电压和频率控制则需要保证并网后电网的电压和频率稳定。

（二）四线制三电平逆变器的并网控制特点四线制三电平逆变器在并网控制方面具有较好的灵活性和稳定性。

《2024年四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术研究》范文

《四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术研究》篇一一、引言随着电力电子技术的快速发展，四线制三电平逆变器因其高效率、低谐波失真等优点，在可再生能源并网发电、电机驱动等领域得到了广泛应用。

空间矢量调制（SVM）技术以及并网控制技术是决定逆变器性能的关键技术。

本文将对四线制三电平逆变器的空间矢量调制及其并网控制技术进行深入研究，为提升逆变器性能提供理论支持。

二、四线制三电平逆变器概述四线制三电平逆变器相较于传统的两电平逆变器，具有更高的电压利用率和更低的谐波失真。

其工作原理是通过三个电平的输出电压，实现对电机或电网的精确控制。

在结构上，四线制三电平逆变器具有四个桥臂，每个桥臂均由多个IGBT（绝缘栅双极型晶体管）构成，并通过串联的方式形成三个电平的输出电压。

三、空间矢量调制技术研究空间矢量调制（SVM）技术是一种用于多电平逆变器的调制方法，它通过对电压矢量进行合成，以实现高效的控制和最小的谐波失真。

在四线制三电平逆变器中，空间矢量调制技术的应用至关重要。

本文通过对空间矢量调制的原理和算法进行研究，探讨了如何在四线制三电平逆变器中实现高效的空间矢量调制。

通过优化算法和减小开关损耗，提高逆变器的运行效率。

此外，还对空间矢量调制的实现过程进行了详细的分析和讨论，包括如何选择最优的电压矢量、如何调整矢量的作用时间等。

四、并网控制技术研究并网控制技术是四线制三电平逆变器在可再生能源并网发电领域应用的关键技术。

它能够实现对电网电压和电流的精确控制，保证逆变器与电网的同步运行。

本文首先对并网控制的基本原理进行了阐述，包括锁相环技术、功率控制策略等。

然后，针对四线制三电平逆变器的特点，探讨了如何实现精确的并网控制。

通过优化控制算法和改进功率分配策略，提高逆变器的并网性能和运行效率。

此外，还对并网过程中的故障诊断和保护措施进行了研究，以保证系统的安全稳定运行。

五、实验结果与分析为了验证本文提出的四线制三电平逆变器空间矢量调制及并网控制技术的有效性，我们进行了大量的实验测试。

三电平NPC逆变器的一种新型SVM混合段法调制策略

ｓｅｌｅｃｔｉｎｇａｒｅｇｉｏｎｏｒｂｒｅｇｉｏｎｈａｓｂｅｅｎｖｅｉｒｉｆｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ．Ａｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｙｇｗａｓｇｉｖｅｄｔｏｒｅｄｕｃｅｅｖｅｎ —
（ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ｚｈｅｎｉｆａｎｇ２１２０１３，Ｊｉａｎｇｓｕ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎｌａＳＶＭｍｅｔｈｏｄｓｆｓｅｖｅｎｓｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｎｉｎｅｓｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ，ｅｔｃ．）ａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｒｅｅ ‘ ｌｅｖｅｌ
ｏｒｄｅｒｈａｒｍｏｎｉｃａｓｆａｒａｓｐｏｓｓｉｂｌｅｉｎｎｅｕｔｒａｌｐｏｉｎｔｕｎｂｌａａｎｃｅｓｉｔｕａｔｉｏｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｖｅｎ－ｏｒｄｅｒｈａｒｍｏｎｉｃ；ｔｈｒｅｅ — ｌｅｖｅｌ；ｉｎｖｅｔｅｒｒ；ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｌｏｓｓ；ｎｅｕｔｒａｌｂａｌａｎｃｅ；６０。ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍ

基于三电平逆变器的新型无扇区SVPWM优化算法

基于三电平逆变器的新型无扇区SVPWM优化算法吴承天;王鲁杨;程肖肖;郭永哲;姜肇建【摘要】空间矢量控制脉宽调制技术(SVPWM)由于其电压利用率高、谐波含量相对少、易于数字化实现等优点迅速成为近年来的研究热点.传统的三电平SVPWM 算法需要三角函数的运算,耗时.而且要先判断大扇区后判断小扇区,各种判断方法表达式也不统一.通过对基于传统的三电平SVPWM算法上进行深入的研究分析,提出120°坐标系的无扇区空间矢量调制方法.通过基本矢量的动作规律进行优化安排,避开传统三电平的大小扇区判断,动态实现每个矢量的动作安排.相比于传统的三电平空间矢量调制技术,新的算法化简了过程步骤,更易于数字实现,大大提高了运算速度.在Matlab环境下的仿真验证了结论的正确性及可行性.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2016(046)004【总页数】4页(P26-29)【关键词】空间矢量脉宽调制;120°坐标系;无扇区;动态矢量优化【作者】吴承天;王鲁杨;程肖肖;郭永哲;姜肇建【作者单位】上海电力学院电气工程学院,上海 200090;上海电力学院电气工程学院,上海 200090;国网上海市电力公司市区供电公司,上海200080;国网上海市南供电公司,上海201199;上海电力学院电气工程学院,上海 200090【正文语种】中文【中图分类】TM921传统的SVPWM逆变控制的优点在于电压利用率高，能提高15%；输出电压或电流的谐波畸变率相对较小；利用数字化控制有利于实际操作性，缺陷在于运算的复杂性。

传统的SVPWM需要大量的三角运算，耗时。

许多学者针对其缺点进行研究改进［1-8］，希望能保留和发展传统SVPWM的优势，同时改进算法上的劣势。

文献［3］通过改变扇区的划分，一定程度上简化了电压矢量作用时间上的运算；文献［6］用两电平SVPWM算法的多层叠加实现三电平SVPWM算法，虽然避开了小扇区判断并减少一定的计算量，但仍没有脱离两电平中的大扇区判断，还增加了判断矢量的平移算法。

基于三电平SVM技术的船舶电力推进DTC研究

Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ２１２００３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｎｅｕｔｒａｌ — ｐｏｉｎｔ－ｃｈａｍｐｅｄｔｈｒｅｅ — ｌｅｖｅｌｉｎｖｅ￣＇ｔｅｒｉｎｓｈｉｐｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ
ＤＴＣｗｉｔｈｍｉｄｄｌｅ — ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅａｎｄｂｉｇｃａｐａｃｉｔｙｈａｓｂｅｅｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｐｏｏｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｔｌｏｗｓｐｅｅｄｉｎｓｈｉｐｅｌｅｃｔｒｉｃｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ，ａｎｅｗｌｆｕｘｏｂｓｅｒｖｅｒｗｉｔｈｓｔａｔｏｒｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｂａｓｅｄｏｎＵ— Ｉｌｆｕｘｏｂｓｅｖａｒｔｉｏｎｍｏｄｅ１．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ＳＶＭａｌｇｏｒｉｔｈｍｂａｓｅｄｏｎｄｏｕｂｌｅＰＩｒｅｇｕｌａｔｏｒｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｌｏｗｓｐｅｅｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｎｄ

三电平逆变器的SVPWM控制与MATLAB仿真研究

三电平逆变器的SVPWM控制与MATLAB仿真研究三电平逆变器是一种常用的电力电子设备，具有输出波形质量高、效率高、功率密度大等优点。

SVPWM是一种常用于三电平逆变器的控制算法，可以实现对输出电压的精确调节。

本文将对SVPWM控制算法进行研究，并使用MATLAB进行仿真验证。

首先，介绍三电平逆变器的基本原理。

三电平逆变器由两个半桥逆变器和一个中间电压平衡电路组成。

其工作原理是通过控制两个半桥逆变器的开关状态，将输入直流电压转换为输出交流电压。

为了实现高质量的输出波形，需要对逆变器的开关状态进行精确控制。

SVPWM是一种常用的控制算法，通过控制逆变器的开关状态来实现对输出电压的精确控制。

SVPWM控制算法的基本原理是将三相交流信号转换为空间电压矢量，然后通过控制逆变器的开关状态来实现对输出电压的调节。

该算法采用三角波进行调制，根据三角波和参考信号之间的相位差确定逆变器的开关状态。

具体来说，根据参考信号和三角波的相位关系，可以将逆变器的开关状态分为六个不同的区间。

在每个区间中，逆变器的开关状态发生变化，从而实现对输出电压的调节。

为了验证SVPWM控制算法的性能，我们使用MATLAB进行仿真。

首先，我们需要建立逆变器的数学模型。

逆变器的数学模型可以通过电路方程和开关动态方程来建立。

然后，我们可以编写MATLAB代码来实现SVPWM控制算法。

在代码中，需要定义参考信号和三角波的频率和幅值，并根据相位差确定逆变器的开关状态。

最后，我们可以通过MATLAB的仿真工具来模拟逆变器的工作过程，并观察输出电压的波形和频谱。

通过对SVPWM控制算法的研究和MATLAB的仿真验证，可以得出以下结论。

首先，SVPWM控制算法可以实现对三电平逆变器输出电压的精确控制。

其次，通过调整参考信号和三角波的频率和幅值，可以实现不同频率和幅值的输出电压。

最后，MATLAB的仿真工具可以有效地验证SVPWM控制算法的性能，并对三电平逆变器的工作过程进行可视化分析。

基于三电平光伏并网逆变器控制系统的研究与实践

并且追求逆变器更高的效率和滤波器更低的成本，本文选择三电平作为并网逆变器的主电路结构，控制策略采用电压外环，电流内环的双闭环电压定向控制（ＶＯＣ），通过旋转变换，将交流侧电如图１所示，并网逆变器由输入直流母线滤波电容Ｃ。、Ｃ：，１２个ＩＧＢＴ开关管构成的三相全桥
形总谐波畸变率应该小于５％，各次谐波畸变率应
：目
电子工业毫用设备使光伏并网逆变器输出电流满足
功电流和无功电流的闭环控制。
例如ＩＥＥＥ９２９、ＩＥＣ６１７２７等相关国际或欧洲标准，
防孤岛检测等功能。提出了基于同步ＰＩ内环和直流电压外环的双闭环控制系统。实验证明：该装
置具有较好的实时性、实用性和可靠性。关键词：三电平逆变器；并网；光伏产业
中图分类号：ＴＭ４６４
光伏制造工艺与设备
电字工业苣用设备
●
基于三电平光伏并网逆变器控制系统的研究与实践
李傲然，张敏杰，李岩
（中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京１００１７６）
摘要：设计了一种基于三电平的光伏并网逆变器，实现空间矢量控制策略、最大功率点跟踪、

三电平电压型逆变器空间矢量调制算法的研究

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。

基于matlab的三相三电平逆变器SVPWM算法

∙基于matlab的三相三电平逆变器SVPWM算法∙2010-11-11 10:00:00 来源：中国自动化网浏览：199 网友评论条点击查看摘要：本文介绍了二极管中点箝位式三电平电压型逆变器为主电路的逆变装置，详细分析了三相三电平逆变器SVPWM传统算法的原理，详细阐述了SVPWM波形发生的方法，在Matlab/simulink里以三电平逆变器为对象进行了仿真分析。

仿真结果与二电平进行了比较，结果证实了三电平控制方法的有效性和模型的正确性,为三电平逆变器的研究提供了一个有效的参考。

伴随着高速列车的引进，我国铁路事业进入了高速时代，其中对CRH2机车关键技术的研究已经有突破性进展。

该车上的变频装置属于大容量、高电压变频装置，由于目前的单管容量以及传统的两电平的控制方式均无法满足应用要求，于是采用三电平控制器，三电平可以使开关器件承受的压降降低、改善输出波形的波形质量、减小逆变器和负载收到的冲击等优点，采用在高速列车动车组上。

所谓三电平每相桥臂由4个电力电子开关器件串联组成，直流回路中性点0(其电位为零)由2个箝位二级管引出，分别接到上、下桥臂的中间，这样，每个电力电子开关器件的耐压值可降低一半，故结构更适合于中压大功率交流传动控制，这也是目前广泛应用的拓扑结构。

三电平中点箝位式逆变器主电路如图1所示。

图1 三电平中点钳位式逆变器主电路三电平逆变器的Park矢量为（1）通常，逆变器利用开关器件的开通和关断经由各相只输出+Udc/2，0，-Udc/2三种电压，通式(1)变换，输出电压矢量仅有27种类型，也就是说逆变器输出27种基本矢量，如表1所示。

这里，一般将幅值为2Udc/3的矢量定义为大电压矢量，如PNN，PPN；幅值为3 Udc/3的矢量定义为中电压矢量，如PON；幅值为Udc/3的矢量定义为小电压矢量，如POO，ONN。

以上三类矢量可以分别简称为大矢量、中矢量和小矢量。

基本矢量类型对应的三相输出开关状态长矢量pnn ppn npn npp nnp pnp中矢量Pop opn npo nop onp pno短矢量Poo onn ppo oon opo nonOpp noo opp noo pop non零矢量Ppp ooo nnn表1 三电平矢量表为了实现三电平逆变器的SVPWM控制，在每个采样周期内，应分为一下三个步骤: (l)区域判断。

基于三电平逆变器的永磁同步电机控制策略研究答辩ppt

只道谢，不道别，人生早晚复相逢。
谢谢您的观看
Thank you for watching
·意义：由于电力电子器件性能突破跟不上人们的需
求，对于一些大功率、高压场合的电能变换一直受到限制。为了进一步提高电能的利用率以及进一步解决电能质量问题，多电平逆变器是一种值得深入研究的道路
选题目的及意义
选题的国内外研究动态及趋势
Research Trends and Status Quo of Topic Selection at Home and Abroad
研究内容研究思路设计
Research content and experimental design plan
主要研究内容
1. 基于 NPC 型三电平逆变器，将其等效为理想单刀三掷开关模型，设计开关函数模型，方便后续分析； 2. 对比研究三电平逆变器的几种主要调制技术； 3. 搭建空间矢量 PWM 控制算法的模型，利用详细的计算推导 SVPWM 算法原理； 4. 进行总体硬件电路设计； 5. 利用仿真软件对三电平逆变器进行建模，并搭建 SVPWM 算法模块和并网模块，通过波形结果验证改控制系统的可行性。
国内外现状及发展趋势
01
并网逆变器发展现状
自从晶体管问世之后，电力电子技术的发展就开始快马加鞭，逆变技术也成为当今电力电子研究的热点。自从结合了 GTR 和 MOSFET 两种晶体管优点的 IGBT 问世后，因其优越的耐压能力和开关频率被广泛用于逆变器中作开关管使用，这样也使得逆变器的效率获得提升，这让致力于让逆变器造福社会的各国科学家看到了方向。
基于三电平逆变器的永磁同步电机控制策略研究
姓名：专业班级：
目录

一种快速三电平逆变器SVPWM算法

ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｔｈｒｅｅ — ｌｅｖｅｌｓｐａｃｅｖｅｃｔｏｒｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＳＶＰＷＭ）ａｌｇｏｉｔｒｈｍ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｌａｒｇｅａｍｏｕｎｔｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｐｏｏｒｒｅａｌ－ｔｉｍｅａｎｄｈｉｇｈｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ
电气传动２０１５年第４５卷第ｌＯ期
ＥＬＥＣＴｌＩＣＤＲＩＶＥ２０１５Ｖｏ１．４５Ｎ０．１Ｏ
一
种快速三电平逆变器ＳＶＰＷＭ算法
王玲，高芳，高锐
（１．广东建设职业技术学院机电工程系，广东广州５１０４４０；２．长春职业技术学院工程技术分院，吉林长春１３００３３）
ｗｈｉｃｈｂａｓｅｄｏｎＣａｒｔｅｓｉａｎｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ，ｐｒｏｐｏｓｅｄａｆａｓｔｔｈｒｅｅ — ｌｅｖｅｌＳＶＰＷＭｌｇａｏｉｒｔｈｍ．Ｔｈｉｓａｌｇｏｉｔｒｈｍｗａｓｂｓｅａｄｏｎｔｈｅ

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

ｆ＝Ｏｔ－）＝（ｒｏ／ｏ，－（）【＝￣（１）［０１一（嘏］ｏＴＴ－／＋＝（ｃ０＋）粕）
，，
，、ｎ
用两个参数来描述所在扇区定位： ① 为所在正方形￡，左下角的基本矢量；为 ②ｚ具体描述所在扇区的参数，＝Ｚ０或Ｚ１分别表＝
ｐｒｏｉｏｏｒｈｅ —ｅｅｎｅｔｍ．ｔｉｂｅｏｓｍｐｉｈａａｙｉｎｓｅｏａｃｄｄｎｅｔｒｂｓｇｅｐｓｉｎｆｍｏｅｔｒｅｌｖｌｉｖｒｔｅＩｓａｌｔｉｌｙｔｅｎｌｓａｄｅｋｆｒｃｓａｅｉｖｒｅｙｕｉｆｓｎ
ｔｒｅｌｖｌｉｖｒｒｓａｅｖｃｒｍｄｌｉ（Ｖｈｅ — ｅｎｅｔｐｃｅｔｏｕｔｎＳＭ）ｔｃｎｑｅ．ｓｃｍｌｏｆｄｓｃｏｎｏｃｌｕｔａｔｎｅｅｏａｏｅｈｉｕｓＩｉｏｐｅｔｉｅｔａｄｔａｌｅｃｉｔｘｎｒｃａｏ
ｂｓｄｏｈｔｔｎｃｏｄｎｔｌｎｆ４ａｅｎｔｅｒａｏｏｒｉａｅｐａｅｏ５。ｉｓｕｉｄＦｎｌ，ｘｅｉｎａｅｕｔｖｒｆｈｏｒｃｎｓｆｔｅｐｏｏｉｓｔｄｅ．ｉａｌｅｐｒｍｅｔｌｒｓｌｅｙｔｅｃｒｔｅｓｏｈｒ — ｙｓｉｅｐｓｄｍｅｏ．ｏｅｔｄｈＫｅｗｏｄｉｖｒｅ；ｓａｅｖｃｏｄｌｔｎ；ｔｒｅｌｖｌｙｒｓ：ｎｅｒｐｃｅｔｒｍｏｕａｏｔｉｈｅ — ｅｅ
２２１参考电压矢量所在扇区的确定．．
分别为Ｕ，在 ’卢坐标平面下两相坐ｏＵ，，
由图１可见。电平逆变器基本矢量在理。三／３
坐标平面下的坐标值都为整数。只要参考电压矢
数序号，得到离散的参考电压矢量序列（）则后；
②扇区定位。利用式（）２个式子计算每个矢量６第
坐标都可根据（，ｏ）算得到：／计３
（）｜所在扇区：（）｛ｏ）ｚｋ｝③ 计算扇区ｌ｝ｓｋ＝Ｕ（，（）；
分必要条件是两矢量坐标值相等，则式（）７等效于：
ｆ１１Ｏｆ２ａｏａ￣ｔ＂￣Ｔ＋ｏ＝／ＩＴａ２／ｔ＇Ｔ
２２三电平逆变器参考电压矢量的合成．
｛＇［３１
式中：ｌＯ
Ｔ＋Ｔ＋Ｔ＝ＴｏＩ２ｓ
ｏＴ＝
ｏ）
。
２
，Ｊ平面单个Ｈ桥级联逆变器Ｓ６ｉＶＭ
卢直角坐标平面是通过将Ｏ，直角坐标Ｌ
２１三电平逆变器电压矢量在，平面分布．
，
］㈩
定稿日期：０２０ — ５２１ — ２１
位与矢量作用时间计算复杂。为了简化其矢量的求取。研究了其在４。５旋转坐标平面中基于三电平逆变器的ＳＭ。最后。Ｖ通过实验验证了所提方法的正确性。关键词：变器；空间矢量调制；三电平逆中图分类号：Ｍ６Ｔ４４文献标识码：Ａ文章编号：００１０２１）８０５ — ３１０ — ０Ｘ（０２０－０５０
１引言
Ｈ桥级联型逆变器由于输出电平多．存在大量的基矢量与冗余矢量。其在传统矢量空间中任
一
参考电压矢量的实现需要进行复杂的扇区选取
和矢量作用时间的计算。随着Ｈ桥个数的增加，扇区定位变得越来越复杂。所以在传统矢量空间中常用的Ｓ方法很难运用在Ｈ桥级联型逆变ＶＭ
图１，Ｊ平面三电平逆变器基本矢量分布Ｂ
Ｆｇ１ａｉｖｃｏｓｉｕｉｔｅ－ｖｌｎｅｔｒｎ ∥ ｐａｅｉｓｔｒｉｒｔｎｆｈｅｅｅｉｒ．Ｂｃｅｄｔｂｏｏｒｌｖｅｉｌｎ
１＋ｏ＝＋ＵＴ，Ｔ＋＝Ｏｏ＋（）７由矢量运算规则，中左右两边矢量相等的充式
示在的下扇区 △ 。或上扇区ＡＵ
的计算仅包含坐标的加减运算以及与采样周期的乘法运算，计算非常简单。
（）位于右上半区时，２同理。
所以０，两相坐标平面中，电平逆变器ｆ三基于旋转ＳＰＶＷＭ的一个采样值逼近算法如下：
ｆｔｏ＋，／Ｏ＝：Ｏ￣ｔＯｔ１２。３ｏｔ
【０，卢Ｊ３Ｂ３
０１＋
ｆ５）
的顶点。如果ＺＯ则利用式（）２个式子计算＝，６第
矢量Ｕ（），ｋ和（）如果ＺＩ则利用同一个公后；＝，
【［／儿２２Ｊ【２／／．、２＿／／０－一、ｊ【
ｕ［－－．Ｎ，３／］１３２
Ｖ
／
，２
器中。在此从分解级联型逆变器结构出发。究了研该逆变器在另一种两相坐标，平面中的ＳＭＶ
ＳＶＭｓｄｏＴｈｒｅ１ｖｌＩｖｅｔｒｉ４Ｂａｅｎｅ．ｅｅｎｒｅｎ５。ＣｏｒｉａｅＳｓｅｏｄｎｔｙｔｍ
ｆｒＣａｃｄｄＩｖｒｅｏｓａｅｎｅｔｒ
ＹｉｎｌｇＵＡＧＨｏｇｌＡＮＪ — ｎ，ＯＹＮｎ —ｎ，ＺＵｓ— ｏＡｅｊｎａｉｉＨｉｕ，ＹＮＤ－ａｇｉ
｛ｆ，０
【【，１
＋）Ｏ０＋ ≤（ｏ１ｔ）
＋）（崛＋＞％）１
（）６
２２２基本矢量的作用时间计算．．
按照给出的定位方法，所在扇区分为正方形区域的左下半区和右上半区两种情况。
（ｎｎＵｉｒｔ，Ｃａｇｈ１０２ｈｎ）Ｈｕａｎｅｓｙｈｎｓａ４０８，Ｃｉａｖｉ
ＡｂｔａｔＡｆｒｄｃｍｐｓｔｎｔｅｓｒｃｕｅｏｂｄｅｃｓａｅｎｅｅ，ｔｓｅｃａｅｅｕｖｌｎｅｏｔｅｓｓｒｃ：ｔｅｏｏｉｏｈｔｕｔｒｆＨ—ｒｇａｃｄｄｉｖｒｒｉｅｓｎｅｃｎｂｑｉａｅｔｄｔｈａ－ｅｉｉｔｓ
标，＝，，；，为在，标平面下两相坐标。ｉｏ１２卢卢坐
将式（）入式（），化简有：５代８中经
量位于基本矢量空间内，其必然落在由基本则矢量构成的某个直角三角形中。
ｔｏｅｔｒｆｒｔｒｅｌｖｌｉｖｒｒＩｒｅｏｓｍｐｉｈｔｉｅｆｔｅｅｔｒｔｅＳｉｍｅｆｖｃｏｅ — ｅｎｅｔ．ｏｄｒｔｉｌｙｔｅｓｒｏｈｖｃｏ，ｈＶＭｏｈｅ－ｖｌｎｅｅｏｈｅｅｎｆｋｆｔｒｅｌｅｉｖｒｒｅｔ
作者简介：建玲（９８）女，西宜春人，士，究方晏１８一，江硕研
向为电力电子与电力传动。
第４６卷第８期
２１０２年８月
电力电子技术
ＰｗｒＥｅｔｎｃｏｅｌｃｒｉｓｏ
Ｖｏ．６．Ｎｏ８１４．
Ａｕｇ．２２０１
图１为三电平逆变器基本矢量在，标３／坐
ｆ＝＋０Ｊ一（ｆＢ０
＋）１
平面分布，个基本矢量点的坐标都为整数，邻每相的基本矢量之间构成了正方形区域或等腰直角三角形区域，这样的分布规律使得落在这些区域内的矢量点可利用简单的四舍五入方法定位［３］。
（）先位于左下半区时，１首以，，分
＼．＼．
＼ ∥
ｆｒ
时作用来逼近。设为ＳＭ算法的采样周期，Ｖ
，，
分别为，，的作用时间。根据矢量
合成关系有：
＼ｔ＼＼／ｌ８
中，图２所示［如４】。按照扇区选择规律，对于所在扇区的３个基本矢量的计算就非常简单。很显然．位于正方形左下角的基本矢量坐标值可通过