[發(fā)明專利]一種混合PWM調(diào)制切換裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410143225.2
• 申請日: 2014-04-10
• 公開（公告）號: CN103944183A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐德鴻;張揚帆;嚴(yán)成;鄒莘劍;何國鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/5395
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

1.一種混合PWM調(diào)制切換裝置，其針對于三電平并網(wǎng)逆變器，包括：采樣控制電路（1）和調(diào)制方式切換電路（2）；采樣控制電路（1）用于并網(wǎng)電流的采樣調(diào)理、電網(wǎng)電壓的采樣調(diào)理、dq坐標(biāo)變換、并網(wǎng)電流環(huán)路的調(diào)節(jié)和PLL鎖相模塊；調(diào)制方式切換電路（2）用于特定諧波消除PWM調(diào)制法驅(qū)動信號的產(chǎn)生、空間矢量PWM調(diào)制法驅(qū)動信號的產(chǎn)生、電網(wǎng)電壓低電壓故障檢測和根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)電壓狀態(tài)選擇不同PWM調(diào)制方法驅(qū)動信號作為逆變器開關(guān)管的驅(qū)動信號；

所述的采樣控制電路（1）包括并網(wǎng)電流采樣調(diào)理電路（101）、電網(wǎng)電壓采樣調(diào)理電路（102）、dq坐標(biāo)變換模塊（103）、電流調(diào)節(jié)器模塊（104）和PLL鎖相模塊（105）；并網(wǎng)電流采樣調(diào)理電路（101）的輸入端連接并網(wǎng)側(cè)的霍爾電流傳感器，并網(wǎng)電流采樣調(diào)理電路（101）的輸出信號為采樣調(diào)理后的A相并網(wǎng)電流i_a、B相并網(wǎng)電流i_b和C相并網(wǎng)電流i_c，并網(wǎng)電流采樣調(diào)理電路（101）的輸出端連接dq坐標(biāo)變換模塊（103）的輸入端，dq坐標(biāo)變換模塊（103）的輸出信號為坐標(biāo)變換后的d軸并網(wǎng)電流i_d和q軸并網(wǎng)電流i_q，dq坐標(biāo)變換模塊（103）的兩個輸出端分別連接電流調(diào)節(jié)器（104）的兩個輸入端，電流調(diào)節(jié)器（104）的另外兩個輸入端分別輸入電流環(huán)的d軸參考并網(wǎng)電流i_d^*和q軸參考并網(wǎng)電流i_q^*，電流調(diào)節(jié)器（103）的輸出是d軸參考調(diào)制信號u_d^*和q軸參考調(diào)制信號u_q^*；電網(wǎng)電壓采樣調(diào)理電路（102）的輸入端連接電網(wǎng)側(cè)，電網(wǎng)電壓采樣調(diào)理電路（102）的輸出信號為采樣調(diào)理后的A相電網(wǎng)電壓u_ga、B相電網(wǎng)電壓u_gb和C相電網(wǎng)電壓u_gc，電網(wǎng)電壓采樣調(diào)理電路（102）的輸出端連接PLL鎖相模塊（105）的輸入端，PLL鎖相模塊（105）的輸出是電網(wǎng)電壓鎖相角度θ_g；

所述的調(diào)制方式切換電路（2）包括特定諧波消除PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（201）、空間矢量PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（202）、低電壓故障檢測器（203）和選擇器（204），其特征在于：特定諧波消除PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（201）的兩個輸入端分別連接電流調(diào)節(jié)器（104）的輸出端，特定諧波消除PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（201）的輸入信號為d軸參考調(diào)制信號u_d^*和q軸參考調(diào)制信號u_q^*，特定諧波消除PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（201）的輸出端連接選擇器（204）的0腳輸入端，特定諧波消除PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（201）的輸出信號為特定諧波消除PWM調(diào)制法的驅(qū)動信號；空間矢量PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（202）的兩個輸入端分別連接電流調(diào)節(jié)器（104）的輸出端，空間矢量PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（202）的輸入信號分別為d軸參考調(diào)制信號u_d^*和q軸參考調(diào)制信號u_q^*，空間矢量PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（202）的輸出端連接選擇器（204）的1腳輸入端，空間矢量PWM驅(qū)動信號發(fā)生器（202）的輸出信號為空間矢量PWM調(diào)制法的驅(qū)動信號；低電壓故障檢測器（203）的三個輸入端分別連接電網(wǎng)電壓采樣調(diào)理電路（102）的輸出端，低電壓故障檢測器（203）的輸入信號分別為采樣調(diào)理后的A相電網(wǎng)電壓u_ga、B相電網(wǎng)電壓u_gb和C相電網(wǎng)電壓u_gc，低電壓故障檢測器（203）的輸出端連接選擇器（204）的sel選擇輸入端，低電壓故障檢測器（203）的輸出信號為電網(wǎng)低電壓故障信號；選擇器（204）的輸出端信號為混合PWM調(diào)制方法的開關(guān)管驅(qū)動信號，用于驅(qū)動主電路的開關(guān)管。

2.一種使用如權(quán)利要求1所述裝置的混合PWM調(diào)制切換方法，其特征在于：

根據(jù)當(dāng)前電網(wǎng)電壓狀態(tài)來選擇不同PWM調(diào)制方式。在初始穩(wěn)態(tài)時電網(wǎng)電壓正常，低電壓故障檢測器（203）輸出的低電壓故障信號為低電平，控制選擇器（204）選擇0腳輸入端的信號作為輸出信號，即選擇特定諧波消除PWM的驅(qū)動信號作為開關(guān)管的驅(qū)動信號，以獲得更好的穩(wěn)態(tài)性能；當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)低電壓故障時，低電壓故障檢測器（203）輸出的低電壓故障信號由低電平切換為高電平，控制選擇器（204）選擇1腳輸入端的信號作為輸出信號，即選擇空間矢量PWM的驅(qū)動信號作為開關(guān)管的驅(qū)動信號，從而快速的完成由特定諧波消除法（SHEPWM）到空間矢量調(diào)制法（SVPWM）的切換，以滿足系統(tǒng)對低電壓穿越的動態(tài)要求；當(dāng)電網(wǎng)低電壓故障消失時，低電壓故障檢測器（203）輸出的低電壓故障信號由高電平切換為低電平，控制選擇器（204）選擇0腳輸入端的信號作為輸出信號，即選擇特定諧波消除PWM的驅(qū)動信號作為開關(guān)管的驅(qū)動信號，從而快速的完成由空間矢量調(diào)制法（SVPWM）到特定諧波消除法（SHEPWM）的切換，以獲得更好的穩(wěn)態(tài)性能，從而實現(xiàn)混合PWM調(diào)制切換。