[發明專利]一種脈沖寬度調制方法、脈沖寬度調制系統及控制器

有效

• 申請號: 201611081425.5
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN108123618B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 劉方誠;辛凱;郭海濱
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H02M1/12
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 王仲凱

本申請提供了一種脈沖寬度調制方法、脈沖寬度調制系統及控制器，使得三相變流器可以根據調制參數選擇調制方式，保證了三相變流器的正常運行的同時滿足諧波標準要求，并且提高了三相變流器系統的穩定性。本發明實施例方法包括：獲取三相變流器的調制參數，三相變流器的調制參數包括變流器調制度及運行參數，運行參數用于指示三相變流器的運行狀態；當調制參數滿足CPWM條件時，選擇CPWM作為三相變流器的調制方式；當調制參數滿足DPWM條件時，選擇DPWM作為三相變流器的調制方式；當調制參數不滿足CPWM條件且不滿足DPWM條件時，選擇三相變流器的上一個控制周期的調制方式作為當前控制周期的調制方式。

技術領域

本申請涉及電路技術領域，尤其涉及一種脈沖寬度調制方法、脈沖寬度調制系統及控制器。

背景技術

隨著經濟社會的發展，能源危機逐步凸顯以及全球環境的逐漸惡化，發展和使用清潔替代能源已成為的能源行業的重要目標。伴隨新能源發電、儲能以及新能源汽車產業的不斷發展，作為核心能源控制裝置的變流器成為清潔能源應用的關鍵因素之一。

在眾多種類的變流器中，三相變流器是應用最為廣泛的變流器之一，用于連接三相交流電力系統以及直流電力系統并實現兩個系統之間能量傳遞。根據能量流向的不同又區分為整流和逆變兩種工作狀況，其中能量從直流系統傳遞到交流系統被稱為逆變，而從交流系統傳遞到直流系統稱為整流。轉換效率和電能質量是三相變流器的兩個關鍵技術指標，而調制方式直接影響著開關器件的通斷狀態，因此是影響其轉換效率和電能質量的關鍵因素之一。常用的三相變流器的脈寬調制手段為脈沖寬度調制(Pulse WidthModulation，PWM)，即對開關網絡中各器件的驅動脈沖的寬度進行控制。最直接的實現形式為將載波與調制波進行比較，以比較結果來控制開關器件的通斷狀態。

PWM又可以分為連續脈沖寬度調制(Continuous Pulse Width Modulation，CPWM)和不連續脈沖寬度調制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)。和CPWM相比，DPWM的開關次數更少，因此開關損耗較小，從而能夠提高變流器的功率變換效率。但是，DPWM的各種調制方式諧波畸變率普遍高于CPWM的方式。

為平衡系統功率變換效率以及電流諧波兩方面，現有的兩種技術分別為：一、在電動汽車逆變器應用中，根據電動機轉矩以及轉速為參考，在CPWM和DPWM之間進行調制方式的選擇；二、在光伏逆變器中，根據通過對逆變器穩定運行狀態進行監控，不穩定時采用CPWM調制方式，而在穩定時采用DPWM調制方式。

但是，現有方法一僅適用于電機驅動應用場景中，無法滿足大功率的三相交流電力系統以及直流電力系統的并網等應用中；而現有方法二是保護性方法，其目的是為了解決變流器運行過程中的故障或異常問題，并未考慮諧波指標優化等。并且現有方法一和二都只對某參數(例如調制度)設定一個閾值來選擇調制方式，這樣存在一定的穩定性隱患，即當該參數位于該閾值附近，由于采樣誤差以及控制誤差等影響，可能會頻繁地在閾值上下波動，從而頻繁切換調制方式，可能會導致變流器系統失穩。

發明內容

本申請提供了一種脈沖寬度調制方法、脈沖寬度調制系統及控制器，使得三相變流器可以根據調制參數選擇調制方式，保證了三相變流器的正常運行的同時滿足諧波標準要求，并且提高了三相變流器系統的穩定性。

本發明第一方面提供一種脈沖寬度調制方法，應用于三相變流器，所述脈沖寬度調制方法包括：

獲取所述三相變流器的調制參數，所述三相變流器的調制參數包括變流器調制度及運行參數，所述運行參數用于指示所述三相變流器的運行狀態；

當所述調制參數滿足連續脈沖寬度調制CPWM條件時，選擇CPWM作為所述三相變流器的調制方式；

當所述調制參數滿足不連續脈沖寬度調制DPWM條件時，選擇DPWM作為所述三相變流器的調制方式；