马本来

（中海油田服务股份有限公司，天津300452）

三电平逆变器的SVPWM控制原理研究

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在三电平逆变器数学模型的基础上，介绍了SVPWM的原理与实现过程，并分析中点电位波动的原因和抑制方法。通过搭建三电平SVPWM逆变器的仿真模型验证该逆变器的可行性和优越性。

逆变器；三电平；SVPWM；仿真

引言

随着高压变频调速技术的发展，多电平变换器耐压水平高、通流能力强，主要应用于矿井提升、风力发电、有源电力滤波器等高压大功率领域。作为多电平逆变器最基础也是最具代表性的逆变技术，三电平逆变器的控制算法更加简单[1]。同时以空间矢量脉宽调制（SpaceVectorPulseWidthModulation，SVPWM）为开关管的控制方法可有效抑制高次谐波，同时兼具易于数字化的优点[2]。

1 三电平SVPWM算法

三电平SVPWM的参考矢量由三个基本矢量合成，三电平SVPWM控制算法中的要求是使三相逆变器输出的电压空间矢量满足磁链轨迹为圆形或逼近圆形[3]，三电平控制算法具体包括参考电压矢量的扇区判断，基本矢量的作用时间以及时间状态分配[4]。

扇区划分的原理是按60°一个扇区将空间分为6个大扇区，又将每一个大扇区细分为6个小扇区[5]，如图1所示。其中I~VI表示大区域，1~6表示小区域。

以第I扇区为例，如图2所示，参考电压矢量Vref在α、β轴上的投影分别为Vα和Vβ，θ为Vref与α轴的夹角。由图中几何关系可知，Vα=Vrefcosθ，Vβ=Vrefsinθ。当Vβ=θ≤30°时，若满足条件时，Vref处于区域1中；若有，Vref应在区域5，否则Vref在区域3。当时分析同理。

图1 扇区划分

图2 小区域判断