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CN114977858A - 一种方波调制中点电压控制方法、系统及相关组件 - Google Patents

一种方波调制中点电压控制方法、系统及相关组件 Download PDF

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CN114977858A
CN114977858A CN202210696290.2A CN202210696290A CN114977858A CN 114977858 A CN114977858 A CN 114977858A CN 202210696290 A CN202210696290 A CN 202210696290A CN 114977858 A CN114977858 A CN 114977858A
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CN
China
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wave
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CN202210696290.2A
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高瞻
赖娜
谢扬旭
蔡旗
周志达
耿程飞
吴轩钦
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Shenzhen Invt Electric Co Ltd
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Shenzhen Invt Electric Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种方波调制中点电压控制方法、系统及相关组件，应用于三电平逆变器，包括：获取当前三相调制波的值；根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型；判断所述输出电压矢量类型是否为预设输出电压矢量类型；若是，根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量；根据所述零序分量确定目标三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡。本申请用于控制三电平逆变器，通过确定输出电压矢量类型为预设输出电压矢量类型，根据矢量标志位和当前三相调制波的值确定零序分量，将零序分量注入当前三相调制波，可以消除中点电压偏差，实现方波调制下的中点电压平衡控制。

Description

一种方波调制中点电压控制方法、系统及相关组件
技术领域
本发明涉及逆变器领域，特别涉及一种方波调制中点电压控制方法、系统及相关组件。
背景技术
三电平中点钳位(Neutral Point Clamped,NPC)逆变器是最常用的三电平逆变器，其主电路拓扑如图1。相比于传统两电平逆变器，三电平NPC逆变器可降低器件电压应力并提高输出电能质量；相比级联H桥等其余三电平逆变器，三电平NPC逆变器结构和控制相对简单、易实现能量双向流动。因此，三电平NPC逆变器在电机牵引传动、光伏和风能发电、冶金采矿等领域得到了广泛应用。
当三电平NPC逆变器应用于电机牵引传动系统时，为在不超过功率器件最大开关频率前提下尽可能提高输出基波频率，通常在输出基波频率超过120Hz时采用如图2所示的方波调制。在方波调制时，各功率器件在每个基波周期内只通断一次，开关频率等于输出基波频率，对应功率器件具备最低的开关损耗。
载波调制是三电平NPC逆变器常用的调制策略，其具备计算简单、拓展方便的优点。文献《低载波比下三电平中点钳位变流器改进型同步载波脉宽调制策略研究》(高瞻.[J].电工技术学报,2020,35(18):3894-3907.)指出，传统载波调制无法正常进入方波调制，从而无法应用于高输出基波频率工况。为克服这一缺陷，专利《一种基于载波实现的三电平变流器方波调制方法》(赵鲁.[P].发明专利，2020，CN201910658638.7)提出了一种根据调制比在线计算开关角的基于载波实现的方波调制方法。该方法可使得输出相电压在进入方波工况的同时满足三相对称、半波对称和四分之一周期对称，其拓宽了载波调制在三电平NPC逆变器高输出频率下的应用范围。
中点电压为三电平NPC逆变器直流侧上端电容和下端电容的电压差值。文献《一种通用的基于预测控制的二极管钳位型变流器载波调制均压策略》(崔冬冬.[J].电工电能新技术,2018,37(4):24-34.)指出，当中点电压失去平衡时，会导致三电平NPC逆变器的输出电流畸变和开关器件电压应力增加。因此，为提高三电平NPC逆变器的可靠性，必须为三电平NPC逆变器设计有效的中点电压平衡控制方法。
定义三电平NPC逆变器由高到低输出的三种电平状态分别为P、O、N，则可将三电平NPC逆变器的空间矢量总结于图3。如表1所示，图3中各空间矢量可分类为零矢量、P型小矢量、N型小矢量、中矢量和大矢量。其中，位置相同的P型小矢量和N型小矢量互为冗余小矢量。
表1三电平变流器各电压空间矢量类型
Figure BDA0003702688200000021
在传统载波调制作用下，三电平NPC逆变器在单个采样周期输出的空间矢量序列中存在两个冗余小矢量。文献《三电平ANPC变流器中点电位控制策略研究》(张波.[J].电工电能新技术,2016,35(8):1-7.)指出，位置相同的两个冗余小矢量对中点电压的影响效果相反，故可通过重新分配两个冗余小矢量作用时间的方式控制中点电压恢复平衡。
由图2可知，在基于载波实现的方波调制作用下，三电平NPC逆变器在单个采样周期内输出的空间矢量状态可能不变，对应空间矢量序列中并不存在冗余小矢量。因此，传统通过重新分配两个冗余小矢量作用时间的中点电压平衡控制方法并不适用于方波调制。为提高方波调制下三电平NPC逆变器的可靠性，设计适用于方波调制的中点电压平衡控制方法具有重要的理论和应用意义。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种方波调制中点电压控制方法，解决方波调制中点电压平衡控制问题。其具体方案如下：
一种方波调制中点电压控制方法，应用于三电平逆变器，包括：
获取当前三相调制波的值；
根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型；
判断所述输出电压矢量类型是否为预设输出电压矢量类型；
若是，根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量；
将所述零序分量注入所述当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡。
进一步的，所述根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型，包括：
当所述当前三相调制波各相幅值相等时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第一矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值之和为零时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第二矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值的绝对值之和为3K时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第三矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值的绝对值之和为K或2K时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第四矢量类型，所述第四矢量类型为所述预设输出电压矢量类型；
其中，K代表三相调制波的幅值，对应三相调制波的取值范围为-K到K。
进一步的，根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量的过程之前，还包括根据相角位置、中点电压和输出电流的值确定所述矢量标志位。
进一步的，所述根据相角位置、中点电压和输出电流的值确定所述矢量标志位，包括：
在所述相角位置位于0°到60°或120°到180°或240°到300°相角区域时，当所述中点电压和输出电流的乘积大于零时，确定所述矢量标志位为负，当所述中点电压和输出电流的乘积小于零时，确定所述矢量标志位为正；
在所述相角位置位于60°到120°或180°到240°或300°到360°相角区域时，当所述中点电压和输出电流的乘积大于零时，确定所述矢量标志位为正，当所述中点电压和输出电流的乘积小于零时，确定所述矢量标志位为负。
进一步的，所述输出电流根据所述相角位置和三相电流确定，包括：
当所述相角位置处于0°到60°或180°到240°相角区域，确定所述输出电流为所述三相逆变器的B相输出电流；
当所述相角位置处于60°到120°或240°到300°相角区域，确定所述输出电流为所述三相逆变器的A相输出电流；
当所述相角位置处于120°到180°或300°到360°相角区域，确定所述输出电流为所述三相逆变器的C相输出电流。
进一步的，所述根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量，包括：
当所述矢量标志位为正并且所述当前三相调制波各相幅值之和大于零时，或当所述矢量标位为负并且所述当前三相调制波各相幅值之和小于零时，确定所述零序分量的值为零；
当所述矢量标志位为正并且所述当前三相调制波各相幅值之和小于零时，确定所述零序分量的值为K；
当所述矢量标志位为负并且所述当前三相调制波各相幅值之和大于零时，确定所述零序分量的值为-K，其中，K代表三相调制波的幅值。
进一步的，将所述零序分量注入所述当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡，包括：
将所述零序分量注入所述当前三相调制波的方式为：
Figure BDA0003702688200000051
其中，Uban_neu为零序分量，Uam2为注入零序分量后的目标A相调制波，Ubm2为注入零序分量后的目标B相调制波，Ucm2为注入零序分量后的目标C相调制波，Uam为当前A相调制波，Ubm为当前B相调制波，Ucm为当前C相调制波。
相应的，本申请还公开了一种方波调制中点电压控制系统，应用于三电平逆变器，包括：
获取模块，用于获取当前三相调制波的值；
第一确定模块，用于根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型；
判断模块，用于判断所述输出电压矢量类型是否为预设输出电压矢量类型；
第二确定模块，用于根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量；
动作模块，用于将所述零序分量注入所述当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡。
相应的，本申请还公开了一种方波调制中点电压控制装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一项所述方波调制中点电压控制方法的步骤。
相应的，本申请还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一项所述方波调制中点电压控制方法的步骤。
本发明公开了一种方波调制中点电压控制方法，应用于三电平逆变器，包括：获取当前三相调制波的值，根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型，判断所述输出电压矢量类型是否为预设输出电压矢量类型，若是，根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量，将所述零序分量注入所述当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡。本申请通过确定输出电压矢量类型为预设输出电压矢量类型，根据矢量标志位和当前三相调制波的值确定零序分量，将零序分量注入当前三相调制波，可以消除中点电压偏差，提高了三电平逆变器在方波调制时的可靠性，实现中点电压平衡。此外，本发明无需使用PI控制器，还具备计算简单、易于实现的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中三电平逆变器主电路拓扑图；
图2为现有技术中三电平逆变器在方波调制下的相电压波形图；
图3为现有技术中三电平逆变器的空间矢量图；
图4为本申请实施例中一种方波调制中点电压控制方法的步骤流程图；
图5-图9分别为方波调制中点电压控制方法的仿真实验结果示意图；
图10为本申请实施例中一种方波调制中点电压控制系统的结构分布图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
现有技术在基于载波实现的方波调制作用下，三电平逆变器在单个采样周期内输出的空间矢量状态可能不变，对应空间矢量序列中并不存在冗余小矢量。传统通过重新分配两个冗余小矢量作用时间的中点电压平衡控制方法并不适用于方波调制。
本申请实施例公开了一种方波调制中点电压控制方法，应用于三电平逆变器，参见图4所示，包括：
S1：获取当前三相调制波的值；
S2：根据当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型；
S3：判断输出电压矢量类型是否为预设输出电压矢量类型；
S4：若是，根据矢量标志位和当前三相调制波的值确定零序分量；
S5：将零序分量注入当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡；
可以理解的是，如果输出电压矢量类型不是预设输出电压矢量类型，则此时中点电压平衡，不需要执行步骤S4，无需注入零序分量，以当前三相调制波控制三电平逆变器即可。
进一步的，步骤S5具体包括：将零序分量注入当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡。可以理解的是，当此时输出电压矢量类型为预设输出电压矢量类型时，即中点电压不平衡，此时需要注入零序分量得到新的三相调制波，进而实现中点电压控制。
其中，将零序分量注入当前三相调制波的方式如下：
Figure BDA0003702688200000071
其中，Uban_neu为零序分量，Uam2为注入零序分量后的目标A相调制波，Ubm2为注入零序分量后的目标B相调制波，Ucm2为注入零序分量后的目标C相调制波，Uam为当前A相调制波，Ubm为当前B相调制波，Ucm为当前C相调制波。
本实施例通过当前三相调制波的值确定三电平逆变器的输出电压矢量类型，当输出电压矢量类型为预设输出电压矢量类型时，根据矢量标志位和当前三相调制波的值确定零序分量，将零序分量注入当前三相调制波，从而控制中点电压恢复平衡，提高了三电平逆变器在方波调制时的可靠性，实现中点电压平衡。此外，本实施例无需使用PI控制器，其还具备计算简单、易于实现的优点。
本申请实施例公开了一种具体的方波调制中点电压控制方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
具体的，根据当前三相调制波的值确定输出电压矢量类型的过程包括：
当当前三相调制波各相幅值相等时，确定三电平逆变器的输出电压矢量类型为第一矢量类型；
当当前三相调制波各相幅值之和为零时，确定三电平逆变器的输出电压矢量类型为第二矢量类型；
当当前三相调制波各相幅值的绝对值之和为3K时，确定三电平逆变器的输出电压矢量类型为第三矢量类型；
当当前三相调制波各相幅值的绝对值之和为K或2K时，确定三电平逆变器的输出电压矢量类型为第四矢量类型，第四矢量类型为预设输出电压矢量类型。
其中K代表三相调制波的幅值，对应三相调制波的取值范围为-K到K，具体可根据实际工况确定。例如，在一个具体的实施例中，第一矢量类型、第二矢量类型、第三矢量类型分别为零矢量、中矢量和大矢量，第四矢量类型为小矢量。取三相调制波的幅值为2，依据三相调制波的值来判断三电平逆变器的输出电压矢量类型的方法如下：
1)当Uam＝Ubm＝Ucm时，三电平逆变器的输出电压矢量类型为零矢量；
2)当Uam+Ubm+Ucm＝0时，三电平逆变器的输出电压矢量类型为中矢量；
3)当abs(Uam)+abs(Ubm)+abs(Ucm)＝2或abs(Uam)+abs(Ubm)+abs(Ucm)＝4时，三电平逆变器的输出电压矢量类型为小矢量；
4)当abs(Uam)+abs(Ubm)+abs(Ucm)＝6时，三电平逆变器的输出电压矢量类型为大矢量；
上述判断方法中，Uam为A相调制波，abs(Uam)为A相调制波绝对值，Ubm为B相调制波，abs(Ubm)为B相调制波绝对值，Ucm为C相调制波，abs(Ucm)为C相调制波绝对值。
当矢量类型为零矢量、中矢量和大矢量时，无需注入零序分量，以当前三相调制波控制三电平逆变器即可。
当输出电压矢量类型为小矢量时，此时中点电压不平衡，根据相角位置、中点电压和输出电流的值来判断矢量标志位，通过矢量标志位和三相调制波的值确定零序分量，将零序分量注入当前三相调制波，从而控制中点电压恢复平衡，提高了三电平逆变器在方波调制时的可靠性，实现中点电压平衡。
本申请实施例公开了一种具体的方波调制中点电压控制方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
具体的，在根据矢量标志位和当前三相调制波的值确定零序分量之前，还包括根据相角位置、中点电压和输出电流的值确定矢量标志位，包括：
在相角位置位于0°到60°或120°到180°或240°到300°相角区域时，当中点电压和输出电流的乘积大于零时，确定所述矢量标志位为负，当中点电压和输出电流的乘积小于零时，确定矢量标志位为正；
在相角位置位于60°到120°或180°到240°或300°到360°相角区域时，当中点电压和输出电流的乘积大于零时，确定矢量标志位为正，当中点电压和输出电流的乘积小于零时，确定矢量标志位为负。
其中，中点电压的计算过程如下：
Vneu＝VCap_up-VCap_dn；
Vneu代表中点电压，Vcap_up为三电平逆变器直流侧上端电容电压，Vcap_dn为三电平逆变器直流侧下端电容电压。
其中，输出电流根据相角位置和三相电流确定，具体包括：
当相角位置处于0°到60°或180°到240°相角区域，确定输出电流为三相逆变器的B相输出电流；
当相角位置处于60°到120°或240°到300°相角区域，确定输出电流为所述三相逆变器的A相输出电流；
当相角位置处于120°到180°或300°到360°相角区域，确定输出电流为三相逆变器的C相输出电流。
具体的，根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量的过程，包括：
当矢量标志位为正并且当前三相调制波各相幅值之和大于零时，或当矢量标位为负并且当前三相调制波各相幅值之和小于零时，确定零序分量的值为零；
当矢量标志位为正并且当前三相调制波各相幅值之和小于零时，确定零序分量的值为K；
当矢量标志位为负并且当前三相调制波各相幅值之和大于零时，确定所述零序分量的值为-K，其中，K为三相调制波的幅值。
本申请实施例公开了一种具体的方波调制中点电压控制方法，相对于上一实施例，本实施例对技术方案作了进一步的说明和优化。
本申请实施例借助PSIM软件搭建三电平逆变器模型，利用仿真验证本发明基于载波实现的方波调制的中点电压平衡控制方法的有效性。实施例仿真条件为：仿真步长1us，直流侧电压5000V，直流侧电容16.2mF，载波频率和基波频率保持一致，输出负载为1.6Ω电阻串联1.6mH电感。
参见图5，为实施例直流侧上端电容初始电压4000V，下端电容初始电压1000V，调制比0.8，基波频率120Hz，方波调制不添加中点电压平衡控制方法时的直流侧电压、相电压、调制波和输出电流。分析图5可知，当三电平NPC逆变器调制策略为基于载波实现的方波调制且中点电压不平衡时，如果不添加有效的中点电压平衡控制方法，直流侧上端电压和下端电压偏差值会一直存在。不平衡的中点电压会导致三电平NPC逆变器的输出电流畸变和开关器件电压应力增加，影响三电平NPC逆变器的安全运行。因此，为提高三电平NPC逆变器在使用方波调制时的可靠性，必须为其添加有效的中点电压平衡控制方法。
参见图6，为实施例直流侧上端电容初始电压4000V，下端电容初始电压1000V，调制比0.8，基波频率120Hz，方波调制添加本申请中点电压平衡控制方法时的直流侧电压、相电压、调制波和输出电流。对比图6和图5，当直流侧上端电压大于下端电压时，在添加本发明中点电压平衡控制方法后，三电平NPC逆变器的中点电压偏差值在0.1s内减小至直流侧电压值的3％内，故本申请方法可在直流侧上端电压大于下端电压时有效控制中点电压平衡。此外，本申请方法在控制中点电压平衡过程中可以保证输出电流的对称性，从而可以尽可能减小中点电压偏差产生的不良影响，提高了三电平NPC逆变器在使用方波调制时的安全性和可靠性。
参见图7，为实施例直流侧上端电容初始电压1000V，下端电容初始电压4000V，调制比0.8，基波频率120Hz，方波调制添加本申请中点电压平衡控制方法时的直流侧电压、相电压、调制波和输出电流。图7表明，当直流侧上端电压小于下端电压时，在添加本申请中点电压平衡控制方法后，三电平NPC逆变器的中点电压偏差值在0.1s内减小至直流侧电压值的3％内。因此，本申请方法可在直流侧上端电压小于下端电压时有效控制中点电压平衡。
参见图8，为实施例直流侧上端电容初始电压4000V，下端电容初始电压1000V，调制比由0.6增加至1.1，基波频率120Hz，方波调制添加本申请中点电压平衡控制方法时的直流侧电压、相电压、调制波、输出电流和调制比。由图8可知，当中点电压不平衡且调制比不断变化时，本申请方法可以控制三电平NPC逆变器的中点电压迅速恢复平衡，并可在中点电压平衡控制过程中保持输出电流的对称性，从而提高了三电平NPC逆变器在变化调制比下的安全性和可靠性。
参见图9，为实施例直流侧上端电容初始电压1000V，下端电容初始电压4000V，调制比0.8，基波频率由120Hz增加至130Hz，方波调制添加本申请中点电压平衡控制方法时的直流侧电压、相电压、调制波、输出电流和基波频率。由图9可知，当中点电压不平衡且基波频率不断变化时，本申请方法可以控制三电平NPC逆变器的中点电压迅速恢复平衡，并可在中点电压平衡控制过程中保持输出电流的对称性，从而提高了三电平NPC逆变器在变化基波频率下的安全性和可靠性。
进一步分析图6到图9的实施例，本申请方法通过向三相调制波中注入特定零序分量来控制方波调制时的中点电压平衡，其在平衡控制过程中无需使用PI控制器。因此，本申请方法还具备计算简单、易于实现的优点。
参见图5到图9所示，实施例的结果验证了本申请基于载波实现的方波调制的中点电压平衡控制方法的有效性。在直流侧上端电压大于或小于直流侧下端电压时，在调制比和基波频率固定或变化时，本申请方法均可以通过向三相调制波中注入特定零序分量来控制方波调制时的中点电压平衡，并可在中点电压平衡控制过程中保持输出电流的对称性。本申请方法克服了传统中点电压平衡控制方法无法应用于方波调制的缺陷，提高了三电平逆变器在方波调制时的安全性和可靠性。此外，本申请方法基于载波实现且在控制过程中无需使用PI控制器，其还具备计算简单、易于实现的优点。
相应的，本申请实施例还公开了一种方波调制中点电压控制系统，应用于三电平逆变器，参见图10所示，包括：
获取模块1，用于获取当前三相调制波的值；
第一确定模块2，用于根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型；
判断模块3，用于判断所述输出电压矢量类型是否为预设输出电压矢量类型；若是，则触发第二确定模块4；
第二确定模块4，用于根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量；
动作模块5，用于将所述零序分量注入所述当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡。
本申请通过当前三相调制波的值确定三电平逆变器的输出电压矢量类型，当输出电压矢量类型为预设输出电压矢量类型时，根据矢量标志位和当前三相调制波的值确定零序分量，将该零序分量注入当前三相调制波，从而控制中点电压恢复平衡，提高了三电平逆变器在方波调制时的可靠性，实现中点电压平衡。
在一些具体的实施例中，第一确定模块2，具体用于：
当所述当前三相调制波各相幅值相等时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第一矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值之和为零时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第二矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值的绝对值之和为3K时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第三矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值的绝对值之和为K或2K时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第四矢量类型，所述第四矢量类型为所述预设输出电压矢量类型。
其中，K代表三相调制波的幅值，对应三相调制波的取值范围为-K到K。
在一些具体的实施例中，所述方波调制中点电压控制系统还包括第三确定模块，第三确定模块用于根据矢量标志位和当前三相调制波的值确定零序分量的过程之前，根据相角位置、中点电压和输出电流的值确定矢量标志位。
在一些具体的实施例中，第三确定模块，具体用于：
在相角位置位于0°到60°或120°到180°或240°到300°相角区域时，当中点电压和输出电流的乘积大于零时，确定矢量标志位为负，当中点电压和输出电流的乘积小于零时，确定所述矢量标志位为正；
在相角位置位于60°到120°或180°到240°或300°到360°相角区域时，当中点电压和输出电流的乘积大于零时，确定所述矢量标志位为正，当中点电压和输出电流的乘积小于零时，确定矢量标志位为负。
在一些具体的实施例中，所述方波调制中点电压控制系统还包括第四确定模块，第四确定模块用于根据相角位置和三相电流确定输出电流，具体用于：
当相角位置处于0°到60°或180°到240°相角区域，确定输出电流为三相逆变器的B相输出电流；
当相角位置处于60°到120°或240°到300°相角区域，确定输出电流为三相逆变器的A相输出电流；
当所述相角位置处于120°到180°或300°到360°相角区域，确定输出电流为所述三相逆变器的C相输出电流。
在一些具体的实施例中，第二确定模块4，具体用于：
当矢量标位为正并且当前三相调制波各相幅值之和大于零时，或当矢量标位为负并且当前三相调制波之和小于零时，确定零序分量的值为零；
当矢量标位为正并且当前三相调制波各相幅值之和小于零时，确定零序分量的值为K；
当矢量标位为负并且当前三相调制波各相幅值之和大于零时，确定零序分量的值为-K；其中，K为三相调制波的幅值。
在一些具体的实施例中，动作模块5用于将零序分量注入当前三相调制波,以控制所述三电平逆变器中点电压平衡，具体用于：
将零序分量注入当前三相调制波的方式如下：
Figure BDA0003702688200000141
其中，Uban_neu为零序分量，Uam2为注入零序分量后的目标A相调制波，Ubm2为注入零序分量后的目标B相调制波，Ucm2为注入零序分量后的目标C相调制波，Uam为当前A相调制波，Ubm为当前B相调制波，Ucm为当前C相调制波。
相应的，本申请实施例还公开了一种方波调制中点电压控制装置，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上文任一实施例所述方波调制中点电压控制方法的步骤。
相应的，本申请实施例还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上文任一实施例方波调制中点电压控制方法的步骤。
其中，具体有关方波调制中点电压控制方法的细节内容，可以参照上文实施例中的相关描述，此处不再赘述。
其中，本实施例中方波调制中点电压控制装置和可读存储介质具有与上文实施例中方波调制中点电压控制方法相同的技术效果，此处不再赘述。
最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本申请所提供的一种方波调制中点电压控制方法、系统及相关组件进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种方波调制中点电压控制方法，其特征在于，应用于三电平逆变器，包括：
获取当前三相调制波的值；
根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型；
判断所述输出电压矢量类型是否为预设输出电压矢量类型；
若是，根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量；
将所述零序分量注入所述当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡。
2.根据权利要求1所述方波调制中点电压控制方法，其特征在于，所述根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型，包括：
当所述当前三相调制波各相幅值相等时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第一矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值之和为零时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第二矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值的绝对值之和为3K时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第三矢量类型；
当所述当前三相调制波各相幅值的绝对值之和为K或2K时，确定所述三电平逆变器的输出电压矢量类型为第四矢量类型，所述第四矢量类型为所述预设输出电压矢量类型；
其中，K代表三相调制波的幅值，对应三相调制波的取值范围为-K到K。
3.根据权利要求1所述方波调制中点电压控制方法，其特征在于，根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量的过程之前，还包括根据相角位置、中点电压和输出电流的值确定所述矢量标志位。
4.根据权利要求3所述方波调制中点电压控制方法，其特征在于，所述根据相角位置、中点电压和输出电流的值确定所述矢量标志位，包括：
在所述相角位置位于0°到60°或120°到180°或240°到300°相角区域时，当所述中点电压和输出电流的乘积大于零时，确定所述矢量标志位为负，当所述中点电压和输出电流的乘积小于零时，确定所述矢量标志位为正；
在所述相角位置位于60°到120°或180°到240°或300°到360°相角区域时，当所述中点电压和输出电流的乘积大于零时，确定所述矢量标志位为正，当所述中点电压和输出电流的乘积小于零时，确定所述矢量标志位为负。
5.根据权利要求4所述方波调制中点电压控制方法，其特征在于，所述输出电流根据所述相角位置和三相电流确定，包括：
当所述相角位置处于0°到60°或180°到240°相角区域，确定所述输出电流为所述三相逆变器的B相输出电流；
当所述相角位置处于60°到120°或240°到300°相角区域，确定所述输出电流为所述三相逆变器的A相输出电流；
当所述相角位置处于120°到180°或300°到360°相角区域，确定所述输出电流为所述三相逆变器的C相输出电流。
6.根据权利要求5所述方波调制中点电压控制方法，其特征在于，所述根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量，包括：
当所述矢量标志位为正并且所述当前三相调制波各相幅值之和大于零时，或当所述矢量标位为负并且所述当前三相调制波各相幅值之和小于零时，确定所述零序分量的值为零；
当所述矢量标志位为正并且所述当前三相调制波各相幅值之和小于零时，确定所述零序分量的值为K；
当所述矢量标志位为负并且所述当前三相调制波各相幅值之和大于零时，确定所述零序分量的值为-K，其中，K代表三相调制波的幅值。
7.根据权利要求1至6任一项所述方波调制中点电压控制方法，其特征在于，将所述零序分量注入所述当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡，包括：
将所述零序分量注入所述当前三相调制波的方式为：
Figure FDA0003702688190000021
其中，Uban_neu为零序分量，Uam2为注入零序分量后的目标A相调制波，Ubm2为注入零序分量后的目标B相调制波，Ucm2为注入零序分量后的目标C相调制波，Uam为当前A相调制波，Ubm为当前B相调制波，Ucm为当前C相调制波。
8.一种方波调制中点电压控制系统，其特征在于，应用于三相逆变器，包括：
获取模块，用于获取当前三相调制波的值；
第一确定模块，用于根据所述当前三相调制波的值确定所述输出电压矢量类型；
判断模块，用于判断所述输出电压矢量类型是否为预设输出电压矢量类型；
第二确定模块，用于根据矢量标志位和所述当前三相调制波的值确定零序分量；
动作模块，用于将所述零序分量注入所述当前三相调制波，以控制所述三电平逆变器中点电压平衡。
9.一种方波调制中点电压控制装置，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方波调制中点电压控制方法的步骤。
10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方波调制中点电压控制方法的步骤。
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