[發明專利]一種并網逆變器混合調制裝置及其調制方法

有效

• 申請號: 201410296443.X
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104052083A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 方宇;趙齊齊;堯永;王明龍;朱忠虎
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/18
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 董旭東

技術領域

本發明涉及一種并網逆變器，特別涉及一種并網逆變器調制裝置。

背景技術

在現有技術的全橋逆變器并網發電裝置中，為提高逆變器的效率通常采用單極性調制策略來控制開關管的開閉，但當并網逆變器接受電網調度指令發無功時，因在電網電壓過零時，電感上電流不能調制出正弦電流波形，故此時會出現電流波形的畸變。為了解決電網電壓過零時的并網電流畸變問題，目前常用的解決方法如下：

一是將單極性調制變成雙極性調制，采用雙極性調制時，對于單相全橋并網逆變器來說，斜對角的2支開關管接受相同的驅動信號，且同一個橋臂開關管的驅動信號互補，可見在雙極性調制中，單相全橋并網逆變器的所有開關管都處于高頻開關狀態，因而開關損耗較大，這會降低并網發電的效率。

二是在單極性調制的基礎上，在低頻管送低電平控制信號的區段，改成脈沖驅動控制，即采用部分雙極性調制。這種方法相比于第一種方法而言，由于保留了單極性調制策略中低頻開關管的常通狀態，故效率較第一種方法高，但相對于單極性調制策略來說，效率還是降低了很多。

可見以上方法雖然可解決電網電壓過零點時并網電流的畸變問題，但卻增加了開關損耗，影響了逆變器的效率。

針對此情況，本文提出一種混合調制策略及其實現方法，即在逆變器發正功時，采用單極性調制方法，在逆變器發負功時，采用雙極性調制方法，這種混合調制方法相比于全程采用雙極性調制，或低頻管驅動為低電平時采用雙極性調制的效率要高。

發明內容

本發明的目的是提供一種并網逆變器混合調制裝置及其調制方法，有助于提高逆變器在接受電網調度發無功時的效率，網側電流無畸變，電能質量高。

本發明的目的是這樣實現的：一種并網逆變器混合調制裝置及其調制方法，所述調制裝置包括主電路和控制電路，所述主電路包括連接直流電源和電網的全橋逆變器，所述控制電路包括輸入調理電路、輸出調理電路、數字信號處理器以及開關管驅動電路，所述數字信號處理器內置有輸入AD采樣接口、輸出AD采樣接口、電壓控制器、電流控制器、鎖相環和混合調制發生器，所述輸入調理電路的信號輸出端經輸入AD采樣接口與電壓控制器的信號輸入端相連，電壓控制器的信號輸出端與電流控制器的信號輸入端相連，所述輸出調理電路的信號輸出端分別與過零檢測電路和輸出AD采樣接口相連，所述輸出AD采樣接口的信號輸出端分別與鎖相環、電流控制器相連，所述過零檢測電路的信號輸出端分別與鎖相環、混合調制發生器相連，所述鎖相環的信號輸出端與電流控制器的信號輸入端相連，所述電流控制器的信號輸出端與混合調制發生器的信號輸入端相連，混合調制發生器的信號輸出端與開光管驅動電路相連；

所述調制方法包括以下步驟：

步驟1）檢測全橋逆變器輸出端的電網電流信號i_grid和電網電壓信號v_grid，將其送至輸出調理電路處理后得到信號i_gridf、v_gridf，將一路v_gridf信號送至過零檢測電路得到輸出信號Zerocross，并將i_gridf信號和另一路v_gridf信號共同輸送至數字信號處理器中的輸出AD采樣接口，得到i_grids、v_grids；同時檢測全橋逆變器輸入端的電壓信號v_bus，將其送至輸入調理電路處理后得到信號v_busf，再將該信號v_busf輸送至數字信號處理器中輸入AD采樣接口，得到v_buss；

步驟2）過零檢測電路的輸出信號Zerocross分為兩路輸出，一路Zerocross和v_grids共同送至鎖相環，得到輸出信號ωt，另一路Zerocross送至混合調制發生器，同時將V_buss送至電壓控制器，得到輸出信號i_f；

步驟3）將來自電網調度的功率因數指令信號cos^-1PF分別送至電流控制器和混合調制發生器，同時將鎖相環輸出信號ωt、電壓控制器輸出信號i_f?和電流信號i_grids送至電流控制器，電流控制器將各路信號運算處理后輸出調制信號v_reg給混合調制發生器；