[發明專利]中點電位平衡控制方法、裝置、多電平變換器及控制系統

有效

• 申請號: 201410320934.3
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104079197A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發明（設計）人: 張鳳崗;金靈輝;胡兵;張彥虎
• 申請（專利權）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487;H02M3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，更具體地說，涉及一種中點電位平衡控制方法、中點電位平衡控制裝置、多電平變換器及其控制系統。

背景技術

中點電位的平衡對于多電平變換器來說至關重要，控制不好的話會影響多電平變換器的正常工作。

現有的中點電位平衡控制方法主要是：在檢測到多電平變換器的輸出有功功率不小于預設功率時，利用所述多電平變換器的空間矢量來調節中點電位的平衡。其中，在利用空間矢量調節中點電位平衡的過程中，需要判斷中點電流的方向。

然而，受制于電流傳感器的精度限制和采樣電路的采樣誤差，在實際應用中當所述中點電流很小時，為了避免出現中點電流方向的誤判，通常不會中斷該控制方法；這樣就出現了中點電位平衡的控制盲區。

因此，如何消除控制盲區，成為改善現有的中點電位平衡控制方法中首先要解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種中點電位平衡控制方法、中點電位平衡控制裝置、多電平變換器及其控制系統，以消除現有的中點電位平衡控制方法的控制盲區。

一種中點電位平衡控制方法，應用于多電平變換器，該方法包括：

獲取并判斷所述多電平變換器的輸出有功功率是否小于預設功率；

獲取并判斷所述多電平變換器的中點電位是否超出允許電位；

當所述輸出有功功率小于所述預設功率且所述中點電位超出所述允許電位時，獲取并判斷所述多電平變換器的中點電流無功分量給定值是否超過預設的無功電流給定范圍；

當所述中點電流無功分量給定值滿足所述無功電流給定范圍時，注入所述中點電流無功分量以增大所述中點電流；

利用所述多電平變換器的空間矢量調節所述中點電位的平衡。

其中，注入所述中點電流無功分量以增大所述中點電流，包括：

當所述無功分量給定值大于0但不大于所述無功電流給定范圍的上限時，更新所述無功分量給定值為所述無功電流給定范圍的上限；

當所述無功分量給定值小于0但不小于所述無功電流給定范圍的下限時，更新所述無功分量給定值為所述無功電流給定范圍的下限；

當所述無功分量給定值等于0時，更新所述無功分量給定值為所述無功電流給定范圍的上限或所述無功電流給定范圍的下限。

其中，所述無功電流給定范圍的上限與所述無功電流給定范圍的下限互為相反數。

一種中點電位平衡控制裝置，應用于多電平變換器，該裝置包括：

功率判斷單元，用于獲取并判斷所述多電平變換器的輸出有功功率是否小于預設功率；

與所述功率判斷單元相連的電位判斷單元，用于當所述輸出有功功率小于所述預設功率時，獲取并判斷所述多電平變換器的中點電位是否超出允許電位；

與所述功率判斷單元和所述電位判斷單元相連的電流判斷單元，用于當所述輸出有功功率小于所述預設功率且所述中點電位超出所述允許電位時，獲取并判斷所述多電平變換器的中點電流無功分量給定值是否超過預設的無功電流給定范圍；

與所述電流判斷單元相連的無功電流給定單元，用于當所述中點電流無功分量給定值滿足所述無功電流給定范圍時，注入所述中點電流無功分量以增大所述中點電流；

以及與所述無功電流給定單元相連的中點平衡調控單元，用于利用所述多電平變換器的空間矢量調節所述中點電位的平衡。

其中，所述無功電流給定單元包括：

第一無功電流給定單元，用于當所述無功分量給定值大于0但不大于所述無功電流給定范圍的上限時，更新所述無功分量給定值為所述無功電流給定范圍的上限；

第二無功電流給定單元，用于當所述無功分量給定值小于0但不小于所述無功電流給定范圍的下限時，更新所述無功分量給定值為所述無功電流給定范圍的下限；

和第三無功電流給定單元，用于當所述無功分量給定值等于0時，更新所述無功分量給定值為所述無功電流給定范圍的上限或所述無功電流給定范圍的下限。

其中，所述無功電流給定范圍的上限與所述無功電流給定范圍的下限互為相反數。