[發(fā)明專利]五電平ANPC變換器懸浮電容電壓控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410810131.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN104601026A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡存剛;胡軍;魏中原;張?jiān)评?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M7/487
• 分類號(hào): H02M7/487;H02M1/12
• 代理公司: 鎮(zhèn)江京科專利商標(biāo)代理有限公司 32107
• 代理人: 呂波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種五電平ANPC變換器，特別是一種五電平ANPC變換器懸浮電容電壓控制方法。

背景技術(shù)

隨著科技的進(jìn)步與生活水平的提高，人們對(duì)電能質(zhì)量的要求也在不斷提升，有源中點(diǎn)鉗位(active?neutral-point-clamped，ANPC)拓?fù)涞某霈F(xiàn)彌補(bǔ)了二極管鉗位型拓?fù)浜碗娙葶Q位型拓?fù)涞娜秉c(diǎn)，更好的適用于6和10kV的高壓變頻領(lǐng)域。ANPC多電平變換器越來(lái)越多被使用與工業(yè)與社會(huì)生活等領(lǐng)域以提供更優(yōu)質(zhì)的電能，目前，國(guó)內(nèi)選用SHEPWM調(diào)制方法作用于五電平ANPC變換器尚未見刊。選用SHEPWM控制，可以有效降低高頻下的低次諧波，改善波形質(zhì)量，也降低了對(duì)濾波器的要求。五電平及以上ANPC拓?fù)淠軌蛘９ぷ髑疤嶂皇菓腋‰娙蓦妷罕仨毐３址€(wěn)定，在SHEPWM控制時(shí)，若不考慮懸浮電容電壓這一關(guān)鍵問(wèn)題，若得到的SHEPWM開關(guān)狀態(tài)使懸浮電容電壓發(fā)生較大的波動(dòng)，將失去實(shí)際意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種SHEPWM調(diào)制五電平ANPC變換器時(shí)保持懸浮電容電壓穩(wěn)定的控制方法。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的五電平ANPC變換器懸浮電容電壓控制方法，包括以下步驟：

步驟S101：根據(jù)SHEPWM的調(diào)制度m確定需要設(shè)置的開關(guān)角度，確定SHEPWM調(diào)制的三相輸出，輸出三相五電平SHEPWM脈沖波作用于五電平ANPC變換器；

步驟S102：實(shí)時(shí)檢測(cè)五電平ANPC變換器懸浮電容電壓的電壓值，并與懸浮電容電壓的參考值進(jìn)行比較，確定懸浮電容需要充電還是放電；

步驟S103：檢測(cè)五電平ANPC變換器負(fù)載電流的正負(fù)，根據(jù)ANPC變換器負(fù)載電流的正負(fù)和步驟S102中確定的懸浮電容需要充放電狀態(tài)選擇合適ANPC變換器的冗余開關(guān)狀態(tài)；

步驟S104：通過(guò)選擇的開關(guān)狀態(tài)對(duì)五電平ANPC變換器懸浮電容進(jìn)行充放電，直至在一個(gè)采樣周期內(nèi)，懸浮電容電壓的變化量為0,返回步驟S102。

進(jìn)一步的，所述步驟S104中流經(jīng)懸浮電容的電流可表示為I_cf＝I_S3-I_S1，流經(jīng)各開關(guān)管的電流可以表示為I_Si＝X_iI_load，其中X_i表示各開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)開關(guān)管S_i導(dǎo)通時(shí)，X_i的值為1，當(dāng)開關(guān)管S_i關(guān)斷時(shí)，X_i的值為0；I_cf＝(X₃-X₁)I_load，在一個(gè)采樣周期內(nèi)，懸浮電容電壓的變化量為?ΔVcf=∫0T1cf(X3-X1)Iloaddt.]]>

進(jìn)一步的，所述步驟S101中五電平SHEPWM脈沖波作用于五電平ANPC變換器輸出5個(gè)電平分別為2E，E，0，-E和-2E。

更進(jìn)一步的，步驟S102中，當(dāng)每次檢測(cè)到中間電平E或-E來(lái)臨之時(shí)，標(biāo)志位置1，開始邏輯判斷，當(dāng)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的懸浮電容電壓值大于參考電壓值E時(shí)，則選擇對(duì)懸浮電容進(jìn)行放電；反之，當(dāng)實(shí)時(shí)檢測(cè)到的懸浮電容電壓值小于參考電壓值E時(shí)，則選擇對(duì)懸浮電容進(jìn)行充電。

更進(jìn)一步的，步驟S103中負(fù)載電流以從五電平ANPC變換器的單相橋臂流向負(fù)載的方向?yàn)檎较颍?fù)載電流為正，反之為負(fù)。

更進(jìn)一步的，根據(jù)步驟S102中需要對(duì)懸浮電容充放電狀態(tài)和負(fù)載電流的正負(fù)選擇合適的冗余開關(guān)狀態(tài)，選擇合適的冗余開關(guān)狀態(tài)后，標(biāo)志位置0。