[發(fā)明專利]混合拓?fù)涔β首儞Q器的控制方法與裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610284392.8
• 申請日: 2016-04-29
• 公開（公告）號: CN107342699B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈定坤;鄭劍飛;許煒;應(yīng)建平;蔚蘭;胡志明
• 申請（專利權(quán)）人: 臺達(dá)電子企業(yè)管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M7/483;H02M1/15;H02M5/293
• 代理公司: 隆天知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 鄭泰強;李昕巍

本發(fā)明涉及混合拓?fù)涔β首儞Q器的控制方法與裝置。該混合拓?fù)涔β首儞Q器包含H橋級聯(lián)電路與三電平電路，控制方法包含:將零序分量注入至總調(diào)制波，以形成補償總調(diào)制波；根據(jù)補償總調(diào)制波，產(chǎn)生第一電壓信號；根據(jù)補償總調(diào)制波與第一電壓信號，產(chǎn)生H橋調(diào)制波；以及根據(jù)第一電壓信號對應(yīng)產(chǎn)生三電平驅(qū)動信號，且根據(jù)H橋調(diào)制波對應(yīng)產(chǎn)生H橋驅(qū)動信號，使三電平驅(qū)動信號調(diào)整三電平電路內(nèi)的開關(guān)的占空比，并使H橋驅(qū)動信號調(diào)整H橋級聯(lián)電路內(nèi)的開關(guān)的占空比。同時減小三電平電路的母線電容的紋波電壓、紋波電流和減小混合拓?fù)涔β首儞Q器的所有功率器件的損耗，并且不影響混合拓?fù)涔β首儞Q器的正常工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種功率變換器的控制方法與裝置，特別涉及一種混合拓?fù)涔β首儞Q器的控制方法與裝置。

背景技術(shù)

包含三電平電路及H橋級聯(lián)電路的混合拓?fù)涔β首儞Q器是近些年來出現(xiàn)的一種新型大功率多電平變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。其中，母線電容的紋波電壓、紋波電流的大小和功率器件的損耗是設(shè)計這類拓?fù)涞墓β首儞Q器(例如Static Var Generator即SVG、高壓變頻器)時所須關(guān)注的重要指標(biāo)。

為了減小母線電壓的紋波電壓、紋波電流，傳統(tǒng)做法是通過增加母線上的電容的容值或增加電容顆數(shù)等方法來減小母線的紋波電壓，并減小每顆電容的紋波電流。然而，增加母線上的電容的容值或增加電容顆數(shù)會增加設(shè)備體積、提高設(shè)備成本。

此外，雖然減小功率器件的開關(guān)損耗可以通過軟開關(guān)的方案解決，但是對于混合拓?fù)涔β首儞Q器來說，該方案實現(xiàn)較復(fù)雜，而且對開關(guān)損耗的減小有限，且無法減小導(dǎo)通損耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種混合拓?fù)涔β首儞Q器的控制方法與裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)所面臨的設(shè)備體積較大、成本較高、控制方法復(fù)雜以及功率器件損耗無法有效減小等問題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種混合拓?fù)涔β首儞Q器的控制方法與裝置，其是于混合拓?fù)涔β首儞Q器的總調(diào)制波中注入零序分量，可以實現(xiàn)同時減小三電平電路的母線電容的紋波電壓、紋波電流和減小混合拓?fù)涔β首儞Q器的所有功率器件的損耗，并且不影響混合拓?fù)涔β首儞Q器的正常工作，同時亦可降低母線電容容值或減少使用電容數(shù)量，使設(shè)備體積縮小、設(shè)備成本降低以及損耗降低，提高了混合拓?fù)涔β首儞Q器的功率密度。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較佳實施方式為提供一種混合拓?fù)涔β首儞Q器的控制方法，混合拓?fù)涔β首儞Q器包括三電平電路及H橋級聯(lián)電路，三電平電路的輸出側(cè)與H橋級聯(lián)電路的輸入側(cè)耦接，該控制方法包含下列步驟：將零序分量注入至總調(diào)制波，以形成補償總調(diào)制波；根據(jù)補償總調(diào)制波，產(chǎn)生第一電壓信號；根據(jù)補償總調(diào)制波及第一電壓信號，產(chǎn)生H橋調(diào)制波；以及根據(jù)第一電壓信號對應(yīng)產(chǎn)生三電平驅(qū)動信號，且根據(jù)H橋調(diào)制波對應(yīng)產(chǎn)生H橋驅(qū)動信號；其中，混合拓?fù)涔β首儞Q器通過三電平驅(qū)動信號調(diào)整該三電平電路內(nèi)的至少一開關(guān)的占空比，并通過H橋驅(qū)動信號調(diào)整H橋級聯(lián)電路內(nèi)的至少一開關(guān)的占空比。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一較佳實施方式為提供一種混合拓?fù)涔β首儞Q器包括三電平電路、H橋級聯(lián)電路及控制裝置，三電平電路的輸出側(cè)與H橋級聯(lián)電路的輸入側(cè)耦接，其中，控制裝置包含：補償調(diào)制波產(chǎn)生單元，接收總調(diào)制波與零序分量，并將零序分量注入至該總調(diào)制波，以產(chǎn)生補償總調(diào)制波；電壓產(chǎn)生單元，接收補償總調(diào)制波，以產(chǎn)生第一電壓信號；調(diào)制波產(chǎn)生單元，接收第一電壓信號及補償總調(diào)制波，以產(chǎn)生H橋調(diào)制波；以及脈沖生成單元，接收第一電壓信號而對應(yīng)地產(chǎn)生三電平驅(qū)動信號，且接收H橋調(diào)制波而對應(yīng)地產(chǎn)生H橋驅(qū)動信號，并通過三電平驅(qū)動信號調(diào)整該三電平電路內(nèi)的至少一開關(guān)的占空比，且通過H橋驅(qū)動信號調(diào)整H橋級聯(lián)電路內(nèi)的至少一開關(guān)的占空比。

附圖說明

圖1是為本發(fā)明較佳實施例的混合拓?fù)涔β首儞Q器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2A是為本發(fā)明較佳實施例的控制裝置的細(xì)節(jié)電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2B是為本發(fā)明另一實施例的控制裝置的細(xì)節(jié)電路結(jié)構(gòu)示意圖。