[發(fā)明專利]一種混合PWM調(diào)制切換裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410143225.2
• 申請(qǐng)日: 2014-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103944183A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐德鴻;張揚(yáng)帆;嚴(yán)成;鄒莘劍;何國(guó)鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): 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

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及逆變器及其調(diào)制技術(shù)，尤其涉及一種混合PWM調(diào)制切換裝置及方法。

背景技術(shù)

PWM調(diào)制方式是逆變器的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前廣泛應(yīng)用的調(diào)制方式主要包括正弦波PWM調(diào)制法（SPWM）、空間矢量PWM調(diào)制法（SVPWM）和特定諧波消除法（SHEPWM）。SVPWM調(diào)制法具有直流電壓利用率高、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，而相比SPWM和SVPWM調(diào)制法，SHEPWM調(diào)制法在相同的輸出電能質(zhì)量下具有更低的等效開(kāi)關(guān)頻率。

目前，SHEPWM調(diào)制法由于具有更低的等效開(kāi)關(guān)頻率，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域得到了很好的應(yīng)用。更低的等效開(kāi)關(guān)頻率意味著更低的開(kāi)關(guān)損耗，從而能夠提高逆變器的效率，故可以將SHEPWM應(yīng)用于并網(wǎng)逆變器，以獲得更好的穩(wěn)態(tài)性能。

然而，SHEPWM調(diào)制法通常基于查表法實(shí)現(xiàn)，其動(dòng)態(tài)性能較差，無(wú)法適用于出現(xiàn)電網(wǎng)故障的場(chǎng)合。特別的，當(dāng)SHEPWM調(diào)制法應(yīng)用于光伏并網(wǎng)逆變器時(shí)，相關(guān)的光伏并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)提出了低電壓穿越的要求，這對(duì)逆變器的動(dòng)態(tài)特性提出了較高的要求。可見(jiàn)，采用單一的特定諧波消除法無(wú)法滿足并網(wǎng)逆變器的低電壓穿越的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有應(yīng)用于并網(wǎng)逆變器的調(diào)制技術(shù)的不足，提出一種適用于并網(wǎng)逆變器的混合PWM調(diào)制切換裝置及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

混合PWM調(diào)制切換裝置，其針對(duì)于三電平并網(wǎng)逆變器，包括：采樣控制電路和調(diào)制方式切換電路；采樣控制電路用于并網(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)制方式切換電路用于特定諧波消除PWM調(diào)制法驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生、空間矢量PWM調(diào)制法驅(qū)動(dòng)信號(hào)的產(chǎn)生、電網(wǎng)電壓低電壓故障檢測(cè)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(dòng)信號(hào)作為逆變器開(kāi)關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；

所述的采樣控制電路包括并網(wǎng)電流采樣調(diào)理電路、電網(wǎng)電壓采樣調(diào)理電路、dq坐標(biāo)變換模塊、電流調(diào)節(jié)器模塊和PLL鎖相模塊；并網(wǎng)電流采樣調(diào)理電路的輸入端連接并網(wǎng)側(cè)的霍爾電流傳感器，并網(wǎng)電流采樣調(diào)理電路的輸出信號(hào)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)理電路的輸出端連接dq坐標(biāo)變換模塊的輸入端，dq坐標(biāo)變換模塊的輸出信號(hào)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)變換模塊的兩個(gè)輸出端分別連接電流調(diào)節(jié)器的兩個(gè)輸入端，電流調(diào)節(jié)器的另外兩個(gè)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)器的輸出是d軸參考調(diào)制信號(hào)u_d^*和q軸參考調(diào)制信號(hào)u_q^*；電網(wǎng)電壓采樣調(diào)理電路的輸入端連接電網(wǎng)側(cè)，電網(wǎng)電壓采樣調(diào)理電路的輸出信號(hào)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)理電路的輸出端連接PLL鎖相模塊的輸入端，PLL鎖相模塊的輸出是電網(wǎng)電壓鎖相角度θ_g；