本發(fā)明涉及變流器控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法及其裝置。

背景技術(shù)：

二極管鉗位型(npc，neutralpointclamped)三電平變流器非常適合于中壓大功率工業(yè)變流傳動(如機(jī)車牽引、海上風(fēng)電、冶金軋機(jī)、礦井提升機(jī)、船舶推進(jìn)器等)領(lǐng)域，結(jié)合現(xiàn)有商用高壓大功率半導(dǎo)體器件(如igbt，igct，iegt等)可實(shí)現(xiàn)變流器的高耐壓、強(qiáng)過流性能。npc三電平變流器的三相拓?fù)淙鐖D1所示，其中s1、s2、s3、s4為全控型開關(guān)器件，每一個開關(guān)器件都反并聯(lián)一個續(xù)流二極管(d1～d4)，d5、d6為鉗位二極管，直流側(cè)電容c1＝c2，電容電壓值均為udc/2，變流器輸出電流為io。

特定諧波消除脈寬調(diào)制(shepwm)又稱作開關(guān)點(diǎn)預(yù)置pwm調(diào)制，是通過在階梯波上預(yù)置適當(dāng)位置的“凹槽”來選擇性地消除特定次諧波，由于可以完全消除低次諧波，在輸出波形質(zhì)量相同時具有較低開關(guān)頻率，是解決因器件壽命、開關(guān)損耗、散熱限制等因素造成的中壓大功率變流場合器件開關(guān)頻率只有幾百赫茲進(jìn)而引發(fā)的系列問題的有效方法。由電壓波形的對稱性可知輸出電壓本身只含奇數(shù)次諧波；同時，對于三相電壓對稱系統(tǒng)，由于線電壓中3次諧波相互抵消，因此傳統(tǒng)方法在建立消諧波非線性方程組時均是忽略3的整數(shù)倍奇次諧波，只考慮消除3的倍數(shù)次以外的奇數(shù)次諧波。

但隨著用戶對變流器系統(tǒng)電網(wǎng)適應(yīng)性要求的逐步提高，耐受電網(wǎng)電壓不平衡度成為考核變流器系統(tǒng)的一項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)。而npc三電平變流器的shepwm調(diào)制過程中，在電網(wǎng)不平衡工況下對于輸出電流平衡控制和諧波抑制的控制效果較差，容易出現(xiàn)失控現(xiàn)象。

因此，如何提供一種控制效果好的特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法及其裝置是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法及其裝置，能夠盡可能保證輸出電流可控，且盡可能保證減小主要諧波，提高控制效果。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法，用于二極管鉗位型npc多電平變流器，包括：

在電網(wǎng)網(wǎng)壓不平衡工況下，計(jì)算當(dāng)前的電壓調(diào)制比m和相位角；

將所述電壓調(diào)制比與預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，若小于所述預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式，若大于所述預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式；其中，所述第一控制模式用于控制所述npc多電平變流器的輸出電流平衡且全部奇數(shù)次諧波為0，所述第二控制模式用于控制n次諧波為0，n＝6j±1，j為正整數(shù)；

依據(jù)選擇的控制模式查詢對應(yīng)的預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表，得到所述電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度；

依據(jù)所述相位角以及得到的所述開關(guān)角度生成脈沖信號驅(qū)動所述npc多電平變流器。

優(yōu)選地，所述第二控制模式具體包括第一子模式以及第二子模式，所述第一子模式用于控制所述npc多電平變流器的輸出電流平衡且n次諧波為0，所述第二子模式用于控制所述npc多電平變流器的輸出電壓平衡且n次諧波為0。

優(yōu)選地，所述將所述電壓調(diào)制比與預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，若小于所述預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式，若大于所述預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式的過程具體為：

將所述電壓調(diào)制比分別與第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值以及第二預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較；

若小于所述第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式；

若大于所述第二預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式。

優(yōu)選地，所述預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表的獲得過程為：

通過非線性方程組求解函數(shù)fsolve()求解第一非線性方程組，來確定所述第一控制模式的條件下不同電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度向量；所述第一非線性方程組為：

通過所述非線性方程組求解函數(shù)fsolve()求解第二非線性方程組，來確定所述第二控制模式的條件下不同電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度向量；所述第二非線性方程組為：

其中，udc為所述npc多電平變流器直流側(cè)電壓。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制裝置，用于二極管鉗位型npc多電平變流器，包括：

調(diào)制比確定模塊，用于在電網(wǎng)網(wǎng)壓不不平衡工況下，計(jì)算當(dāng)前的電壓調(diào)制比m和相位角；

模式選擇模塊，用于將所述電壓調(diào)制比與預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，若小于所述預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式，若大于所述預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式；其中，所述第一控制模式用于控制所述npc多電平變流器的輸出電流平衡且全部奇數(shù)次諧波為0，所述第二控制模式用于控制n次諧波為0，n＝6j±1，j為正整數(shù)；

開關(guān)角查詢模塊，用于依據(jù)選擇的控制模式查詢對應(yīng)的預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表，得到所述電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度；

脈沖控制模塊，用于依據(jù)所述相位角以及得到的所述開關(guān)角度生成脈沖信號驅(qū)動所述npc多電平變流器；

開關(guān)角存儲表生成模塊，用于獲得所述預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表。

優(yōu)選地，所述模式選擇模塊具體包括：

第一選擇單元，用于將所述電壓調(diào)制比與第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，得到第一比較結(jié)果；

第二選擇單元，用于將將所述電壓調(diào)制比與第二預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，得到第二比較結(jié)果；

模式選擇單元，用于依據(jù)所述第一比較結(jié)果與所述第二比較結(jié)果進(jìn)行分析，若所述電壓調(diào)制比小于所述第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式，若所述電壓調(diào)制比大于所述第二預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式。

優(yōu)選地，所述開關(guān)角存儲表生成模塊具體包括：

第一模式確定單元，用于通過非線性方程組求解函數(shù)fsolve()求解第一非線性方程組，來確定所述第一控制模式的條件下不同電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度向量；所述第一非線性方程組為：

第二模式確定單元，用于通過所述非線性方程組求解函數(shù)fsolve()求解第二非線性方程組，來確定所述第二控制模式的條件下不同電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度向量；所述第二非線性方程組為：

本發(fā)明提供了一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法及其裝置，用于二極管鉗位型npc多電平變流器，在電網(wǎng)電壓不平衡工況下，根據(jù)當(dāng)前計(jì)算得到電壓調(diào)制比選擇相應(yīng)的控制模式，在電壓調(diào)制比較低的情況下，選擇控制輸出電流平衡此時變流器處于完全可控狀態(tài)，因此可以使全部奇數(shù)次諧波為0；電壓調(diào)制比較高的情況下，表明變流器已經(jīng)出現(xiàn)過壓的情況，此時若想要保證變流器可控，則僅控制n次諧波為0，n＝6j±1，j為正整數(shù)；之后依據(jù)控制模式選擇相應(yīng)的開關(guān)角進(jìn)而輸出脈沖信號驅(qū)動npc多電平變流器?？梢姡景l(fā)明在電網(wǎng)電壓不平衡的情況下，能夠保證變流器始終可控，且輸出電流盡可能平衡，即使輸出電流不平衡也能夠保證主要次諧波為0，控制效果好。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為二極管鉗位型三電平變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法的過程的流程圖；

圖3為二極管鉗位型三電平變流器在特定諧波消除脈寬調(diào)制中的輸出單相電壓理想波形圖；

圖4為本發(fā)明提供的一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法中的正負(fù)序電流控制過程的示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的核心是提供一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法及其裝置，能夠盡可能保證輸出電流可控，且盡可能保證減小主要諧波，提高控制效果。

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明提供了一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法，用于npc(neutralpointclamped，二極管鉗位型)多電平變流器，參見圖2所示，圖2為本發(fā)明提供的一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法的過程的流程圖；該方法包括：

步驟s1：在電網(wǎng)網(wǎng)壓不平衡工況下，計(jì)算當(dāng)前的電壓調(diào)制比m和相位角；

步驟s2：將電壓調(diào)制比與預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，若小于預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式，若大于預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式；其中，第一控制模式用于控制npc多電平變流器的輸出電流平衡且全部奇數(shù)次諧波為0，第二控制模式用于控制n次諧波為0，n＝6j±1，j為正整數(shù)；

其中，這里的預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值優(yōu)選不小于第一控制模式下電壓調(diào)制比的最大可控值，因?yàn)樵诘谝豢刂颇Ｊ较?，諧波抑制效果較好且能夠控制輸出電流平衡，一般只有在電壓調(diào)制比過高，第一控制模式不可控的情況下，才會轉(zhuǎn)為第二控制模式進(jìn)行控制。

步驟s3：依據(jù)選擇的控制模式查詢對應(yīng)的預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表，得到電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度；

步驟s4：依據(jù)相位角以及得到的開關(guān)角度生成脈沖信號驅(qū)動npc多電平變流器。

其中，電壓調(diào)制比指的是變流器輸出交流電壓基波幅值與變流器輸入直流電壓值之比。

可以理解的是，不同的控制模式所對應(yīng)的相位角范圍以及電壓調(diào)制比范圍是預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)確定的。預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表是預(yù)先在不同控制模式下確定開關(guān)角度與電壓調(diào)制比的對應(yīng)關(guān)系并進(jìn)行存儲后得到的。

具體的，這里的預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表的獲得過程為：

通過非線性方程組求解函數(shù)fsolve()求解第一非線性方程組，來確定第一控制模式的條件下不同電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度向量；第一非線性方程組為：

通過非線性方程組求解函數(shù)fsolve()求解第二非線性方程組，來確定第二控制模式的條件下不同電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度向量；第二非線性方程組為：

本發(fā)明中的特定諧波消除脈寬調(diào)制(shepwm，selectiveharmoniceliminationpulsewidthmodulation)，又稱作開關(guān)點(diǎn)預(yù)置pwm調(diào)制，shepwm的實(shí)現(xiàn)原理是對相電壓進(jìn)行傅立葉分解，強(qiáng)制基波幅值為特定值，并通過在階梯波上預(yù)置適當(dāng)?shù)摹鞍疾邸眮磉x擇性地使選定的若干低頻次諧波為零，“凹槽”位置的確定需以消除特定次諧波為目標(biāo)函數(shù)建立非線性方程組，通過數(shù)值計(jì)算來求解各開關(guān)角的信息。目前常見做法是預(yù)先求解非線性方程組后將所得“凹槽”位置即開關(guān)角度信息儲存于存儲器中，正常運(yùn)行時通過查表(即預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表)讀取相應(yīng)的開關(guān)角度信息。

參見圖3所示，圖3為二極管鉗位型三電平變流器在特定諧波消除脈寬調(diào)制中的輸出單相電壓理想波形圖；波形在[0,π]區(qū)間內(nèi)關(guān)于α＝π/2軸對稱，在一個基波周期即[0,2π]區(qū)間內(nèi)關(guān)于點(diǎn)(π,0)中心對稱。四分之一個周期內(nèi)包含n個理想開關(guān)角(或稱為弧度角，記為α(1)、α(2)、…、α(k)、…、α(n))。其中，α＝0時刻零電平、α＝π/2時刻為正電平，n為奇數(shù)，且n個開關(guān)角的數(shù)值關(guān)系以下關(guān)系式所示：

對于相電壓u0，由波形的對稱性可知輸出電壓本身不含偶次諧波，只含奇數(shù)次諧波，即相電壓u0可分解為：

其中，ω為相電壓的角頻率，bn可表示為：

對由各開關(guān)角組成的向量列寫的非線性方程組關(guān)系式為：

進(jìn)一步可知，在對于三相三線制系統(tǒng)，不考慮電壓諧波時，電網(wǎng)相電壓uga,b,c可表示如下：

其中，v+、v-分別為電壓正序、負(fù)序分量的幅值，為相應(yīng)的初始相位。若v-＝0則電網(wǎng)電壓平衡；反之v-≠0則電網(wǎng)電壓不平衡。

由于變流器通過調(diào)節(jié)自身輸出電壓uca,b,c實(shí)時改變加在濾波器(主要是濾波電感，假設(shè)三相濾波器參數(shù)一致)兩端的電壓ula,b,c以控制輸出電流的變化，因此(以輸出基波電流的并網(wǎng)變流器為例)，若要保證輸出電流平衡，需要加在三相電感上的電壓平衡，即vl-為0，ula,b,c可表示為如下關(guān)系式：

其中，vl、分別為電感電壓的幅值、初始相位。

進(jìn)一步，根據(jù)基爾霍夫電壓定律(kvl)，有uca,b,c＝uga,b,c+ula,b,c，即變流器輸出電壓uca,b,c為：

其中，vc+、vc-分別為輸出電壓正序、負(fù)序分量的幅值，為相應(yīng)的初始相位。

根據(jù)以上關(guān)系式可知，在電網(wǎng)電壓不平衡工況下，要保證輸出電流平衡，變流器輸出電壓必然不平衡，此時三相電壓中3的奇數(shù)倍數(shù)次諧波不能相互抵消。因此若要保證變流器輸出電流不含3的奇數(shù)倍數(shù)次諧波，非線性方程組可細(xì)化為第一非線性方程組：

另外，在電網(wǎng)電壓不平衡工況下，如果保持變流器輸出電壓平衡(輸出電流不平衡)，則三相電壓中3的奇數(shù)倍數(shù)次諧波相互抵消，此時非線性方程組中不需要額外限制3的奇數(shù)倍數(shù)次諧波為0，只需限制n＝6j±1(j為正整數(shù))次諧波為0，在這種限制條件下，即使調(diào)制比超出第一控制模式的控制范圍，也可由第二控制模式進(jìn)行控制，因此第二控制模式對應(yīng)的非線性方程組可細(xì)化為第二非線性方程組：

其中，udc為所述npc多電平變流器直流側(cè)電壓。

通過實(shí)驗(yàn)可得，在采用函數(shù)fsolve()求解第一非線性方程組后，可得到電壓調(diào)制比的可控范圍區(qū)間近似為m∈[0,1)，采用函數(shù)fsolve()求解第二非線性方程組后，可得到電壓調(diào)制比的可控范圍區(qū)間近似為m∈[0,1.6)，因此，可以在m∈[0,1)區(qū)間內(nèi)采用第一控制模式進(jìn)行控制，在超出m∈[0,1)區(qū)間后采用第二控制模式進(jìn)行控制，當(dāng)然，本發(fā)明不限定預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值的具體數(shù)值。

作為優(yōu)選地，第二控制模式具體包括第一子模式以及第二子模式，第一子模式用于控制npc多電平變流器的輸出電流平衡且n次諧波為0，第二子模式用于控制npc多電平變流器的輸出電壓平衡且n次諧波為0。

其中，具體選擇第一子模式還是第二子模式可由用戶依據(jù)需要而定，本發(fā)明不限定兩個模式之間的選擇條件。

另外，步驟s2的過程具體為：

將電壓調(diào)制比分別與第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值以及第二預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，若小于第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式，若大于第二預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式。

可以理解的是，第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值小于第二調(diào)制比閾值，兩者之間為模式切換過渡區(qū)。在模式切換過渡區(qū)內(nèi)，其控制模式仍處于切換過渡前的控制模式，模式切換過渡區(qū)起到延遲變化的作用，例如，從電壓調(diào)制比之前小于第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，此時為第一控制模式，之后電壓調(diào)制比進(jìn)入模式切換過渡區(qū)，此時仍保持第一控制模式。

作為優(yōu)選地，參見圖4所示，圖4為本發(fā)明提供的一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法中的正負(fù)序電流控制過程的示意圖；其中，sw為變模式選擇開關(guān)，采用正、負(fù)序dq同步坐標(biāo)系下的電流分離控制(下標(biāo)+、-分別表示正、負(fù)序同步坐標(biāo)系，下標(biāo)d、q分別表示同步坐標(biāo)系下d軸、q軸分量)；為正序坐標(biāo)系下d軸、q軸電流指令，id+(id-)、iq+(iq-)為正(負(fù))序坐標(biāo)系下d軸、q軸電流反饋量，ud+(ud-)、uq+(uq-)為正(負(fù))序坐標(biāo)系下d軸、q軸電壓前饋量，u+(u-)、θ+(θ-)為正(負(fù))序坐標(biāo)系下參考電壓幅值、相位，ma,b,c、θa,b,c為三相abc坐標(biāo)系下的電壓調(diào)制比、相位。選擇控制模式后，控制npc多電平變流器的參考電壓的過程具體為：

依據(jù)預(yù)設(shè)正負(fù)序電壓幅值相位關(guān)系式確定各種控制模式下npc多電平變流器的正負(fù)序參考電壓；

預(yù)設(shè)正序電壓幅值相位關(guān)系式為：

預(yù)設(shè)負(fù)序電壓幅值相位關(guān)系式為：

依據(jù)正負(fù)序參考電壓以及三相電壓幅值相位關(guān)系式確定各種控制模式下npc多電平變流器的三相參考電壓；

需要注意的是，上述操作為在正式調(diào)制控制之前，預(yù)先人為控制變模式選擇開關(guān)的導(dǎo)通模式，并計(jì)算該模式下的調(diào)制比范圍和相位角范圍，上述三相參考電壓為調(diào)制比范圍和相位角范圍計(jì)算過程中的中間參量。

可以理解的是，通過采用正負(fù)序電流分離控制策略，能夠保證在在一定調(diào)制比范圍內(nèi)電網(wǎng)電壓不平衡工況下的變流器輸出電流平衡且thd(totalharmonicdistortion，總的諧波畸變率)最小。

作為優(yōu)選地，本發(fā)明可以用于二極管鉗位型兩電平變流器或三電平變流器或其他電平的變流器，具體可根據(jù)需要而定。

本發(fā)明提供了一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制方法，用于二極管鉗位型npc多電平變流器，在電網(wǎng)電壓不平衡工況下，根據(jù)當(dāng)前計(jì)算得到的電壓調(diào)制比選擇相應(yīng)的控制模式，在電壓調(diào)制比較低的情況下，選擇控制輸出電流平衡此時變流器處于完全可控狀態(tài)，因此可以使全部奇數(shù)次諧波為0；電壓調(diào)制比較高的情況下，表明變流器已經(jīng)出現(xiàn)過壓的情況，此時若想要保證變流器可控，則僅控制n次諧波為0，n＝6j±1，j為正整數(shù)；之后依據(jù)控制模式選擇相應(yīng)的開關(guān)角進(jìn)而輸出脈沖信號驅(qū)動npc多電平變流器?？梢姡景l(fā)明在電網(wǎng)電壓不平衡的情況下，能夠保證變流器始終可控，且輸出電流盡可能平衡，即使輸出電流不平衡也能夠保證主要次諧波為0，控制效果好。

本發(fā)明還提供了一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制裝置，用于二極管鉗位型npc多電平變流器，參見圖5所示，圖5為本發(fā)明提供的一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該裝置包括：

調(diào)制比確定模塊1，用于在電網(wǎng)網(wǎng)壓不不平衡工況下，計(jì)算當(dāng)前的電壓調(diào)制比m和相位角；

模式選擇模塊2，用于將電壓調(diào)制比與預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，若小于預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式，若大于預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式；其中，第一控制模式用于控制npc多電平變流器的輸出電流平衡且全部奇數(shù)次諧波為0，第二控制模式用于控制n次諧波為0，n＝6j±1，j為正整數(shù)；

開關(guān)角查詢模塊3，用于依據(jù)選擇的控制模式查詢對應(yīng)的預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表，得到電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度；

脈沖控制模塊4，用于依據(jù)計(jì)算得到的相位角以及得到的開關(guān)角度生成脈沖信號驅(qū)動npc多電平變流器；

開關(guān)角存儲表生成模塊5，用于獲得預(yù)設(shè)開關(guān)角存儲表。

其中，模式選擇模塊2具體包括：

第一選擇單元，用于將電壓調(diào)制比與第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，得到第一比較結(jié)果；

第二選擇單元，用于將將電壓調(diào)制比與第二預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值進(jìn)行比較，得到第二比較結(jié)果；

模式選擇單元，用于依據(jù)第一比較結(jié)果與第二比較結(jié)果進(jìn)行分析，若電壓調(diào)制比小于第一預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第一控制模式，若電壓調(diào)制比大于第二預(yù)設(shè)調(diào)制比閾值，則選擇第二控制模式。

其中，開關(guān)角存儲表生成模塊5具體包括：

第一模式確定單元，用于通過非線性方程組求解函數(shù)fsolve()求解第一非線性方程組，來確定第一控制模式的條件下不同電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度向量；第一非線性方程組為：

第二模式確定單元，用于通過非線性方程組求解函數(shù)fsolve()求解第二非線性方程組，來確定第二控制模式的條件下不同電壓調(diào)制比對應(yīng)的開關(guān)角度向量；第二非線性方程組為：

作為優(yōu)選地，本發(fā)明可以用于二極管鉗位型兩電平變流器或三電平變流器或其他電平的變流器，具體可根據(jù)需要而定。

本發(fā)明提供了一種特定諧波消除脈寬調(diào)制變模式控制裝置，用于二極管鉗位型npc多電平變流器，在電網(wǎng)電壓不平衡工況下，根據(jù)當(dāng)前計(jì)算得到的電壓調(diào)制比選擇相應(yīng)的控制模式，在電壓調(diào)制比較低的情況下，選擇控制輸出電流平衡此時變流器處于完全可控狀態(tài)，因此可以使全部奇數(shù)次諧波為0；電壓調(diào)制比較高的情況下，表明變流器已經(jīng)出現(xiàn)過壓的情況，此時若想要保證變流器可控，則僅控制n次諧波為0，n＝6j±1，j為正整數(shù)；之后依據(jù)控制模式選擇相應(yīng)的開關(guān)角進(jìn)而輸出脈沖信號驅(qū)動npc多電平變流器?？梢?，本發(fā)明在電網(wǎng)電壓不平衡的情況下，能夠保證變流器始終可控，且輸出電流盡可能平衡，即使輸出電流不平衡也能夠保證主要次諧波為0，控制效果好。

本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實(shí)體或者操作與另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。