[發明專利]基于MSOGI-FLL的T型三電平逆變器死區誤差電壓補償方法

有效

• 申請號: 201810939795.0
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109039125B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 嚴慶增;趙仁德;何金奎;徐海亮;王煒國;趙斌;王艷松;任旭虎
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M1/38
• 代理公司: 青島清泰聯信知識產權代理有限公司 37256
• 代理人: 劉雁君;徐艷艷

本發明公開一種基于MSOGI?FLL的T型三電平逆變器死區誤差電壓補償方法，通過檢測T型三電平逆變器的三相輸出電流，獲取三相測量電流；通過CLARK變換模塊將三相靜止坐標系的三相測量電流變換到兩相靜止坐標系的測量電流；通過MSOGI?FLL模塊對兩相靜止坐標系的測量電流進行鎖頻并濾除諧波和高頻噪聲，獲得基波電流信號；通過CLARK反變換模塊將兩相靜止坐標系的基波電流信號變換為包含有準確電流極性信息的三相電流給定信號；三相電流給定信號、死區誤差電壓平均值及三相電壓調制波同時輸入調制波調整模塊，獲得幅值調整后的電壓調制波，對死區誤差電壓進行補償。本發明利用MSOGI?FLL模塊準確檢測過零點處的電流極性，有效提高T型三電平逆變器的誤區誤差電壓補償精度。

技術領域

本發明屬于電力電子技術領域，涉及逆變器死區補償技術，具體地說，涉及一種基于MSOGI-FLL的T型三電平逆變器死區誤差電壓補償方法。

背景技術

T型三電平逆變器通過電力電子開關器件的通斷來實現直流電能到交流電能的轉換。由于電力電子開關器件存在開通和關斷延時，為防止T型三電平逆變器橋臂發生直通短路，必須在互補通斷的電力電子開關器件的驅動信號加入一段死區時間，即互補通斷的電力電子開關器件同時關斷的一段時間。

死區時間的加入有效防止了T型三電平逆變器橋臂的直通短路故障，但同時會使T型逆變器產生與電流極性相關的誤差電壓。當電流流出T型逆變器時，產生負極性的誤差電壓脈沖；當電流流入T型逆變器時，產生正極性的誤差電壓脈沖。輸出誤差電壓脈沖進而使輸出電流發生畸變，產生5次、7次、11次、13次等低頻電流諧波，嚴重影響了T型逆變器的輸出效果。

電力電子開關器件的開關速度決定了添加的死區時間的長短。在T型三電平逆變器中，確定采用的電力電子器件后，死區時間即可固定。此時，死區產生的誤差電壓隨開關頻率的增加而線性增加。隨著電力電子系統的高頻化、小型化發展，死區產生的誤差電壓會嚴重影響T型三電平逆變器的輸出電壓、電流質量，會對電網造成嚴重的諧波污染或影響負載的正常運行。因此，必須采取有效措施補償T型三電平逆變器的死區誤差電壓，提升輸出電壓、電流質量。

目前，T型三電平逆變器中最為常用的是基于電流極性的死區誤差電壓補償方法。首先，根據設定的死區時間和開關頻率計算死區產生的誤差電壓平均值；然后，判斷T型三電平逆變器的輸出電流極性；最后，根據電流極性在電壓調制信號中補償與誤差電壓相反電壓平均值。這種方法易于理解和實現，但由于實際輸出電流存在諧波和高頻噪聲，精確地判斷電流過零點處的電流極性非常困難，導致該方法補償精度低，甚至可能出現誤補償現象的問題。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的補償精度低、易出現誤補償現象等上述技術問題，提供一種補償精度高、不會出現誤補償現象的基于MSOGI-FLL的T型三電平逆變器死區誤差電壓補償方法。

本發明的技術方案是：一種基于MSOGI-FLL的T型三電平逆變器死區誤差電壓補償方法，包括以下步驟：

檢測T型三電平逆變器的三相輸出電流，獲取三相測量電流；

通過CLARK變換模塊將三相靜止坐標系的三相測量電流變換到兩相靜止坐標系的測量電流；

通過MSOGI-FLL模塊對兩相靜止坐標系的測量電流進行鎖頻并濾除諧波和高頻噪聲，獲得基波電流信號；

通過CLARK反變換模塊將兩相靜止坐標系的基波電流信號變換為包含有準確電流極性信息的三相電流給定信號；

三相電流給定信號、死區誤差電壓平均值及三相電壓調制波同時輸入調制波調整模塊，獲得幅值調整后的電壓調制波；

幅值調整后的電壓調制波在調制及死區產生模塊中與正極性三角波和負極性三角波比較并加入相應的死區時間，獲得驅動T型三電平逆變器的驅動信號。