[發明專利]一種雙buck并網逆變器半周期電流畸變抑制系統及其方法

有效

• 申請號: 201710479415.5
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107196491B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 呂林娜;肖嵐
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02M7/537
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 唐紹焜

1.一種雙buck并網逆變器半周期工作電流畸變抑制系統，其特征在于：包括三相雙buck逆變器主電路及其控制系統；

所述三相雙buck逆變器主電路包括直流側電容、三相雙buck橋臂以及三相LCL濾波器；其兩個接口分別連接直流源(1)和電網(3)；所述三相雙buck橋臂由三個單相雙buck橋臂并聯而成；每個單相雙buck橋臂由正負兩個buck單元組合而成，正/負buck單元由一個IGBT開關管、一個二極管及一個電感構成；

所述控制系統包括采樣電路(4)、DSP控制單元(5)和驅動電路(6)；所述采樣電路(4)包括三相電網電壓采樣、三相進網電流采樣、直流側電壓采樣、直流側電流采樣；

所述DSP控制單元(5)由鎖相(7)、電流調節器(8)、調制波整形環節(9)和半周期驅動邏輯環節(10)構成；所述控制系統采樣三相電網電壓并通過所述鎖相(7)提取電壓相角，作為電流的相角基準；電流的幅值基準由功率確定，電流的相角基準和幅值基準構成電流基準；所述系統將電流基準和采樣的三相進網電流反饋的誤差送入電流調節器(8)，進行電網電流的閉環調節，所述電流調節器(8)的輸出送入調制波整形環節(9)生成調制波；所述調制波整形環節(9)判斷當前buck單元是否工作在電流斷續模式，并進行調制波的等效線性化修正；根據斷續工作時的逆變橋增益和占空比的關系，計算得到等效線性化后的占空比和調制波，調制波送入半周期驅動邏輯環節(10)；所述半周期驅動邏輯環節(10)將調制波和載波比較，輸出IGBT的開關信號，并屏蔽buck單元不工作半周的驅動信號；所述驅動電路(6)對所述DSP控制單元(5)輸出的開關驅動信號進行功率放大和電源隔離后，驅動三相橋臂的六個IGBT開關管。

2.一種應用權利要求1所述的雙buck并網逆變器半周期工作電流畸變抑制系統的抑制方法，其特征在于：包括步驟：

步驟1：結合系統參數，包括IGBT開關頻率、濾波電感值、直流側電壓以及調制比，求解出額定功率及額定功率以下各功率處，半周期工作的雙buck拓撲中正buck單元和負buck單元工作在電流連續模式時的兩個臨界角，劃分buck單元電流連續和斷續的工作區間；

步驟2：在電流連續區間內，buck單元的電壓增益和開關占空比之間滿足線性關系，將電流調節器線性輸出直接作為調制波；

步驟3：在電流斷續區間內，buck單元的電壓增益和開關占空比之間為非線性關系，根據電流斷續模式下占空比求取調制波，根據buck單元輸出電流求取電流斷續模式下占空比；建立電流斷續模式下調制波和電流調節器輸出之間的對應關系，并由電流調節器輸出得到調制波；

步驟4：根據步驟2和步驟3中得到的調制波合成整個區間調制波，輸入半周期驅動邏輯環節，輸出IGBT的開關信號，并通過驅動電路驅動三相橋臂的六個IGBT開關管。