[發(fā)明專利]一種三電平多模塊逆變器均流控制方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710975500.0
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107733215B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫健;劉剛;李建偉;郭寅遠(yuǎn);劉重洋;汪海濤;王青龍
• 申請（專利權(quán)）人: 許繼電氣股份有限公司;許繼集團(tuán)有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02J3/38;H02M7/493;H02M7/483
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發(fā)明提供了一種三電平多模塊逆變器均流控制方法及裝置，通過實(shí)時(shí)采集逆變器各模塊運(yùn)行狀態(tài)下的三相并網(wǎng)電流，將所述三相并網(wǎng)電流求和得到零序環(huán)流分量，將所述零序環(huán)流分量與0比較經(jīng)過無差控制得到第一電壓指令值，根據(jù)所述第一電壓指令值得到開關(guān)驅(qū)動信號進(jìn)行均流控制。本發(fā)明避免了零序電流分量對逆變器造成的影響，實(shí)現(xiàn)了對逆變器不均流的抑制，本發(fā)明的方法簡單、易行、實(shí)用性強(qiáng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于逆變器并網(wǎng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三電平多模塊逆變器均流控制方法及裝置。

背景技術(shù)

三電平拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的逆變器具備開關(guān)頻率高，輸出諧波含量小，系統(tǒng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，在新能源發(fā)電領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。將多個(gè)三相三電平逆變器進(jìn)行直接并聯(lián)，不僅使系統(tǒng)具備三電平拓?fù)涞墓逃刑攸c(diǎn)，還會在不改變開關(guān)器件應(yīng)力的情況下能夠提高系統(tǒng)容量；實(shí)現(xiàn)冗余控制，從而提高系統(tǒng)的可靠性和容錯(cuò)能力；通過合理的分配并聯(lián)系統(tǒng)功率，實(shí)現(xiàn)效率優(yōu)化控制；以模塊化取代系列化，縮短了研發(fā)周期，降低了系統(tǒng)成本，提高了系統(tǒng)的可維護(hù)性。

然而，由于共享正、負(fù)母線和交流母線，并聯(lián)模塊之間會產(chǎn)生環(huán)流，環(huán)流可以分為零序環(huán)流和非零序環(huán)流，對于采用LCL濾波器且具有電流內(nèi)環(huán)的并聯(lián)模塊，非零序環(huán)流很小，可以忽略，零序環(huán)流是環(huán)流的主要成分。零序環(huán)流會增加系統(tǒng)的損耗，降低系統(tǒng)效率，造成并聯(lián)模塊電流應(yīng)力的不均衡以及嚴(yán)重的電磁干擾，影響功率開關(guān)管的壽命。因此研究三相三電平模塊化光伏并網(wǎng)系統(tǒng)零序環(huán)流的抑制方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種三電平多模塊逆變器均流控制方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中三電平多模塊逆變器存在零序環(huán)流的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種三電平多模塊逆變器均流控制方法，該方法包括如下步驟：

實(shí)時(shí)采集逆變器各模塊運(yùn)行狀態(tài)下的三相并網(wǎng)電流，將所述三相并網(wǎng)電流求和得到零序環(huán)流分量，將所述零序環(huán)流分量與0比較經(jīng)過無差控制得到第一電壓指令值，根據(jù)所述第一電壓指令值得到各模塊逆變器的調(diào)制波信號分別進(jìn)行均流控制，其中，所述無差控制包括PI調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，所述無差控制還包括限幅，將所述零序環(huán)流分量與0比較經(jīng)過PI調(diào)節(jié)以及限幅處理后得到第一電壓指令值。

進(jìn)一步地，在得到所述調(diào)制波信號時(shí)，還疊加有第二電壓指令值，將第一電壓指令值與第二電壓指令值疊加經(jīng)過限幅得到第三電壓指令值，根據(jù)所述第三電壓指令值得到開關(guān)驅(qū)動信號進(jìn)行均流控制，所述第二電壓指令值獲取步驟為：將采集的上母線電壓和下母線電壓經(jīng)過中點(diǎn)電位平衡控制和限幅處理得到所述第二電壓指令值。

進(jìn)一步地，在得到所述調(diào)制波信號時(shí)，還疊加有零序電壓分量，將三相電流經(jīng)過正負(fù)序分離以及IPARK和ICLARKE變換得到的第一電壓值、所述零序電壓分量及第一電壓指令值相加得到第二電壓值，將第二電壓值與第三電壓指令值相加得到最終的電壓指令值，根據(jù)所述最終的電壓指令值得到開關(guān)驅(qū)動信號進(jìn)行均流控制。

進(jìn)一步地，所述零序環(huán)流分量的獲取步驟為：通過采集至少兩個(gè)工頻周期內(nèi)的三相并網(wǎng)電流，求取所采集的三相并網(wǎng)電流的平均值并求和得到的。

進(jìn)一步地，所述第一電壓指令值的限幅值范圍為[-0.05，+0.05]。

進(jìn)一步地，所述第二電壓指令值的限幅值范圍為[-0.1，+0.1]。

本發(fā)明還提供了一種三電平多模塊逆變器均流控制裝置，包括控制器，所述控制器用于執(zhí)行以下方法的指令：

實(shí)時(shí)采集逆變器各模塊運(yùn)行狀態(tài)下的三相并網(wǎng)電流，將所述三相并網(wǎng)電流求和得到零序環(huán)流分量，將所述零序環(huán)流分量與0比較經(jīng)過無差控制得到第一電壓指令值，根據(jù)所述第一電壓指令值得到各模塊逆變器的調(diào)制波信號分別進(jìn)行均流控制，其中，所述無差控制包括PI調(diào)節(jié)。