[發(fā)明專利]一種高壓無(wú)功補(bǔ)償逆變電路及補(bǔ)償方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410742796.8
• 申請(qǐng)日: 2014-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104393784A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王肅;張慶;胥明凱;王思源;李莉;秦昌龍;雷霞;雷海;邱曉初
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司;西華大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M7/5387
• 分類號(hào): H02M7/5387;H02M7/5395;H02M1/42
• 代理公司: 濟(jì)南誠(chéng)智商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

1.一種高壓無(wú)功補(bǔ)償逆變電路，其特征是，包括4個(gè)并聯(lián)連接的橋臂以及與4個(gè)橋臂并聯(lián)連接的電容電路，從4個(gè)橋臂中分別引出a、b、c和n四根與電網(wǎng)連接的相線，從電容電路的中點(diǎn)引出中性線；所述電容電路包括第一電容和第二電容，所述第一電容和第二電容串聯(lián)后并聯(lián)在直流母線的兩端，所述橋臂包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管，所述的第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管串聯(lián)后并聯(lián)在直流母線的兩端，在第二開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管中間引出相線，所述第四開(kāi)關(guān)管的一端連接在第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管之間，另一端連接在第一電容和第二電容之間；所述的第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管分別反并聯(lián)一個(gè)二極管。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓無(wú)功補(bǔ)償逆變電路，其特征是，所述的a、b、c和n四根相線分別通過(guò)一個(gè)電感與電網(wǎng)連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓無(wú)功補(bǔ)償逆變電路，其特征是，所述開(kāi)關(guān)管包括IGBT晶體管。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓無(wú)功補(bǔ)償逆變電路，其特征是，所述第一電容和第二電容的電容相等。

5.一種高壓無(wú)功補(bǔ)償方法，采用上述權(quán)利要求所述的高壓無(wú)功補(bǔ)償逆變電路對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行高壓無(wú)功補(bǔ)償，其特征是，

所述高壓無(wú)功補(bǔ)償逆變電路包括4個(gè)并聯(lián)連接的橋臂以及與4個(gè)橋臂并聯(lián)連接的電容電路，從4個(gè)橋臂中分別引出a、b、c和n四根與電網(wǎng)連接的相線，從電容電路的中點(diǎn)引出中性線；所述電容電路包括第一電容和第二電容，所述第一電容和第二電容串聯(lián)后并聯(lián)在直流母線的兩端，所述橋臂包括第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管，所述的第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管串聯(lián)后并聯(lián)在直流母線的兩端，在第二開(kāi)關(guān)管和第三開(kāi)關(guān)管中間引出相線，所述第四開(kāi)關(guān)管的一端連接在第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管之間，另一端連接在第一電容和第二電容之間；所述的第一開(kāi)關(guān)管、第二開(kāi)關(guān)管、第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管分別反并聯(lián)一個(gè)二極管；所述電容電路中的第一電容和第二電容的電容電壓相等；

所述補(bǔ)償方法包括以下步驟：

檢測(cè)電網(wǎng)系統(tǒng)需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功電流值；

記錄通過(guò)電流滯環(huán)控制器得到的信號(hào)值；

分別計(jì)算并記錄不對(duì)稱逆變電路的64個(gè)開(kāi)關(guān)矢量作用后電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)功變化情況；

將電網(wǎng)系統(tǒng)的無(wú)功情況與之前記錄的信號(hào)值進(jìn)行比較，選取進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償控制的開(kāi)關(guān)矢量；

通過(guò)三維空間矢量調(diào)制方法產(chǎn)生16路脈寬調(diào)制波形，并利用產(chǎn)生的16路脈寬調(diào)制波形控制橋臂開(kāi)關(guān)管的通斷進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高壓無(wú)功補(bǔ)償方法，其特征是，所述選取進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償控制的開(kāi)關(guān)矢量的過(guò)程為：對(duì)于一電網(wǎng)電壓V₁，用與兩電平相同的方法得到滯環(huán)輸出信號(hào)S₁及S₂,同時(shí)分別計(jì)算64個(gè)開(kāi)關(guān)矢量作用后電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)功的變化情況，并電網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)功的變化情況與滯環(huán)輸出情況進(jìn)行比較，選擇合適的開(kāi)關(guān)矢量。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高壓無(wú)功補(bǔ)償方法，其特征是，所述三維空間矢量調(diào)制方法包括以下步驟：

將三電平四橋臂逆變系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一建模，形成三維空間矢量坐標(biāo)系；

對(duì)于給定的參考電壓進(jìn)行歸一化處理，并對(duì)歸一化處理后的量進(jìn)行取整；

通過(guò)空間幾何關(guān)系來(lái)判斷處理后的電壓位于哪個(gè)空間四面體；

利用對(duì)應(yīng)的空間四面體的矢量來(lái)合成參考矢量。