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[發(fā)明專(zhuān)利]一種T型三電平逆變器共模電壓消除方法有效

專(zhuān)利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201710272268.4 申請(qǐng)日: 2017-04-24
公開(kāi)(公告)號(hào): CN106887964B 公開(kāi)(公告)日: 2019-01-25
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 汪小東;董振華;張剛;鄭宏;鄒見(jiàn)效;徐紅兵 申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人: 電子科技大學(xué)
主分類(lèi)號(hào): H02M7/483 分類(lèi)號(hào): H02M7/483
代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220 代理人: 溫利平
地址: 611731 四川省成*** 國(guó)省代碼: 四川;51
權(quán)利要求書(shū): 查看更多 說(shuō)明書(shū): 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 電平 逆變器 電壓 消除 方法
【說(shuō)明書(shū)】:

發(fā)明公開(kāi)了一種T型三電平逆變器共模電壓消除方法,基于六個(gè)中矢量和一個(gè)零矢量,根據(jù)前一拍的選定開(kāi)關(guān)矢量和電流扇區(qū)選擇特定的開(kāi)關(guān)矢量組,以所選的開(kāi)關(guān)矢量組中的開(kāi)關(guān)矢量來(lái)計(jì)算和比較成本函數(shù)值,從而得到最優(yōu)開(kāi)關(guān)控制信號(hào),進(jìn)而控制T型三電平逆變器各個(gè)IGBT的通斷;具有良好的電流跟蹤效果,并且能消除T型三電平逆變器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的共模電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域,更為具體地講,涉及一種T型三電平逆變器共模電壓消除方法。

背景技術(shù)

T型三電平逆變器因其同時(shí)具有兩電平逆變器低導(dǎo)通損耗、少功率開(kāi)關(guān)器件等優(yōu)點(diǎn),以及三電平逆變器低開(kāi)關(guān)損耗、低輸出諧波等優(yōu)點(diǎn)在新能源領(lǐng)域得到了大量的應(yīng)用。傳統(tǒng)的逆變器大部分都是通過(guò)PI控制和PWM調(diào)制實(shí)現(xiàn)逆變器輸出電流可控幅值及頻率。這種方式由于死區(qū)效應(yīng)以及不合適的矢量切換會(huì)導(dǎo)致很大的共模電壓產(chǎn)生。共模電壓的存在會(huì)導(dǎo)致過(guò)壓、電磁兼容以及共模電流等一些列嚴(yán)重問(wèn)題,嚴(yán)重影響設(shè)備安全性。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)共模電壓抑制已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究,并提出了很多抑制方法,但是這些方法大部分都需要一個(gè)很復(fù)雜的PWM調(diào)制模塊,并且對(duì)于三電平逆變器,還會(huì)存在共模電壓抑制和三電平逆變器的中點(diǎn)平衡控制以及電流跟蹤控制發(fā)生沖突的問(wèn)題。

模型預(yù)測(cè)算法因其具有直觀、簡(jiǎn)單有效和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較快等優(yōu)點(diǎn)在逆變器中得到了大量的研究和應(yīng)用,并且已經(jīng)有很多基于模型預(yù)測(cè)算法的共模電壓抑制方法被提出,但是這些方法大多都是針對(duì)兩電平逆變器,而且都是主要通過(guò)避免使用零矢量來(lái)減小共模電壓。三電平逆變器電壓矢量更多,拓?fù)涓鼜?fù)雜,而且還有中點(diǎn)平衡控制的問(wèn)題,同時(shí),考慮死區(qū)效應(yīng)同樣可能影響共模電壓波動(dòng),目前還沒(méi)有基于模型預(yù)測(cè)算法且考慮死區(qū)效應(yīng)的三電平逆變器共模電壓抑制方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種T型三電平逆變器共模電壓消除方法,通過(guò)六個(gè)中矢量和一個(gè)零矢量的不同組合來(lái)消除三電平逆變器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的共模電壓,且具有良好的電流跟蹤效果。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明一種T型三電平逆變器共模電壓消除方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)、采集電網(wǎng)電流ia、ib、ic和電網(wǎng)電壓ea、eb、ec,分別對(duì)電網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓進(jìn)行abc-αβ坐標(biāo)變換,得到αβ坐標(biāo)系下電網(wǎng)電流iα、iβ和電網(wǎng)電壓eα、eβ

(2)、采集直流側(cè)電流idc和直流正負(fù)電容電壓Vc1、Vc2,將直流正負(fù)電容電壓相加得到直流總電壓Udc

(3)、根據(jù)電網(wǎng)電流ia、ib、ic的方向計(jì)算電流扇區(qū)Isec,計(jì)算表達(dá)式為:

(4)、設(shè)前一拍的選定開(kāi)關(guān)矢量為Vold,根據(jù)電流扇區(qū)Isec和前一拍的選定開(kāi)關(guān)矢量Vold,選擇當(dāng)前拍要使用的開(kāi)關(guān)矢量組V_now;

(5)、在模型預(yù)測(cè)模塊中計(jì)算預(yù)測(cè)電流值和預(yù)測(cè)直流正負(fù)電容電壓值:

(5.1)、根據(jù)當(dāng)前拍要使用的開(kāi)關(guān)矢量組V_now中對(duì)應(yīng)的M個(gè)開(kāi)關(guān)矢量和步驟(1)中所得到的電網(wǎng)電流iα、iβ以及電網(wǎng)電壓eα、eβ,計(jì)算得到M個(gè)預(yù)測(cè)電流值;

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