[發明專利]一種五電平逆變器

有效

• 申請號: 201710128511.5
• 申請日: 2017-03-06
• 公開（公告）號: CN106787891B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 徐志;覃日升;李勝男;張麗;郭成;陳勇;周鑫;趙澤平
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02M7/487
• 分類號: H02M7/487
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種五電平逆變器，其特征在于，包括三電平直流變換器以及與所述三電平直流變換器并聯的極性轉換電路，其中，

所述三電平直流變換器包括依次串聯的直流源、第一電容開關管和第二電容開關管；

所述第一電容開關管中靠近所述直流源的一端與第一二極管的正極連接，所述第一二極管的負極與第一電容的一端連接，所述第一電容的另一端與所述第一電容開關管中連接所述第二電容開關管的一端連接；

所述第二電容開關管中靠近所述直流源的一端與第二二極管的負極連接，所述第二二極管的正極與第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端與所述第二電容開關管中連接所述第一電容開關管的一端連接；

如果所述第一電容開關管導通，則所述第二電容開關管關斷，如果所述第二電容開關管導通，則所述第一電容開關管關斷，所述第一電容開關管的導通時間和第二電容開關管的導通時間分別為第一預設導通時間和第二預設導通時間；

第一電平選擇開關管的一端與所述第一二極管的負極連接、另一端與所述極性轉換電路中正極輸入端連接；

第二電平選擇開關管的一端與所述第一電容開關管中連接所述第二電容開關管的一端連接、另一端與所述極性轉換電路中正極輸入端連接；

第三電平選擇開關的一端與所述極性轉換電路中正極輸入端連接、另一端分別與所述第二二極管的正極和所述極性轉換電路中負極輸入端連接；

所述極性轉換電路的輸出端用于與電網并聯或與負載電路并聯。

2.如權利要求1所述的五電平逆變器，其特征在于，所述第一預設導通時間和第二預設導通時間相同。

3.如權利要求1所述的五電平逆變器，其特征在于，所述極性轉換電路包括第一橋臂開關管、第二橋臂開關管、第三橋臂開關管和第四橋臂開關管，所述極性轉換電路中正極輸入端分別與所述第一橋臂開關管、第三橋臂開關管的一端連接，所述第一橋臂開關管、第三橋臂開關管的另一端分別與所述第二橋臂開關管、第四橋臂開關管的一端連接，所述第二橋臂開關管、第四橋臂開關管的另一端均與所述極性轉換電路中負極輸入端連接，所述極性轉換電路中輸出端的一個端口設置在所述第一橋臂開關管、第二橋臂開關管之間、另一個端口設置在所述第三橋臂開關管、第四橋臂開關管之間。

4.如權利要求3所述的五電平逆變器，其特征在于，

如果所述第一橋臂開關管導通，則所述第四橋臂開關管導通，所述第二、第三橋臂開關管關斷；

如果所述第二橋臂開關管導通，則所述第三橋臂開關管導通，所述第一、第四橋臂開關管關斷。

5.如權利要求1所述的五電平逆變器，其特征在于，所述第一電容開關管和第二電容開關管包括全控型晶閘管。

6.如權利要求1所述的五電平逆變器，其特征在于，

如果所述第一電平選擇開關管導通，則所述第二電平選擇開關管和第三電平選擇開關管關斷；

如果所述第二電平選擇開關管導通，則所述第一電平選擇開關管和第三電平選擇開關管關斷；

如果所述第三電平選擇開關管導通，則所述第二電平選擇開關管和第一電平選擇開關管關斷。

7.如權利要求1所述的五電平逆變器，其特征在于，根據所述第一電容電壓大于所述第二電容電壓的差值大于預設閾值，導通所述第二電容、關斷所述第一電容，根據所述第一電容電壓小于所述第二電容電壓的差值大于預設閾值，導通所述第一電容、關斷所述第二電容。

8.如權利要求1所述的五電平逆變器，其特征在于，所述五電平逆變器的控制信號調制方式包括載波層疊調制，所述載波層疊調制的調制波包括正弦波。

9.如權利要求8所述的五電平逆變器，其特征在于，所述載波層疊調制的載波包括第一載波、第二載波、第三載波和第四載波，其中，

所述第一載波、第二載波、第三載波和第四載波均包括三角波，所述第一載波、第二載波、第三載波和第四載波的幅值相同、頻率相同、相位相同；

所述第一載波、第二載波和第三載波、第四載波在同一個坐標系中上下層疊，相鄰兩個所述載波中，其中一個載波的最小值是另一個載波的最大值；

所述調制波的最大值小于所述第一載波的最大值，所述調制波的最小值大于所述第四載波的最小值。