[發明專利]非隔離型模塊化三電平并聯逆變器、控制方法及系統

在審

• 申請號: 201811217717.6
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109302094A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 張承慧;李曉艷;邢相洋;秦昌偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395;H02J3/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張慶騫

1.一種非隔離型三電平并聯逆變器，包括主電路和LCL濾波器濾波器，其特征在于，所述主電路為I字型三電平逆變器模塊化并聯電路；非隔離型三電平并聯逆變器共交直流母線的并聯，且各模塊的直流側中點連接在一起；

所述LCL濾波器的電容中性點與直流側中點連接在一起，形成改進型LCL濾波器；改進型LCL濾波器改變了共模回路結構，實現了高頻環流和漏電流的抑制。

2.一種基于如權利要求1所述的非隔離型三電平并聯逆變器的控制方法，其特征在于，只控制第一臺非隔離型三電平逆變器模塊的直流側中點電壓，非隔離型三電平并聯逆變器中其他非隔離型三電平逆變器模塊的其余控制部分與第一臺非隔離型三電平逆變器模塊相同。

3.如權利要求2所述的非隔離型三電平并聯逆變器的控制方法，其特征在于，在第一臺非隔離型三電平逆變器模塊控制過程中：

采用比例控制來實現直流側中點電壓的平衡控制；

采用電容電壓前饋控制來實現差模回路諧振電流的抑制；

共模環路電流的給定值為0，給定值與共模環路電流做差經過PI控制，以實現共模電流的諧振抑制；

在dq坐標系下，采用PI控制來實現電流的跟蹤控制，進而實現系統傳輸功率的控制。

4.如權利要求3所述的非隔離型三電平并聯逆變器的控制方法，其特征在于，采用七段式SVPWM調制，通過閉環調節正負小矢量的作用時間，實現共模諧振電流、低頻環流的抑制和直流側中點電壓的控制。

5.一種基于如權利要求1所述的非隔離型三電平并聯逆變器的控制器，其特征在于，所述控制器被配置為：

只控制第一臺非隔離型三電平逆變器模塊的直流側中點電壓，非隔離型三電平并聯逆變器中其他非隔離型三電平逆變器模塊的其余控制部分與第一臺非隔離型三電平逆變器模塊相同。

6.如權利要求5所述的非隔離型三電平并聯逆變器的控制器，其特征在于，所述控制器被配置為：

采用比例控制來實現直流側中點電壓的平衡控制；

采用電容電壓前饋控制來實現差模回路諧振電流的抑制；

共模環路電流的給定值為0，給定值與共模環路電流做差經過PI控制，以實現共模電流的諧振抑制；

在dq坐標系下，采用PI控制來實現電流的跟蹤控制，進而實現系統傳輸功率的控制。

7.如權利要求6所述的非隔離型三電平并聯逆變器的控制器，其特征在于，所述控制器被配置為：

采用七段式SVPWM調制，通過閉環調節正負小矢量的作用時間，實現共模諧振電流、低頻環流的抑制和直流側中點電壓的控制。

8.一種非隔離型三電平并聯逆變器的控制系統，其特征在于，包括如權利要求5-7中任一項所述的控制器。

9.一種非隔離型三電平并聯逆變器的控制系統，其特征在于，包括：

第一控制器，其采用比例控制來實現直流側中點電壓的平衡控制；

第二控制器，其采用電容電壓前饋控制來實現差模回路諧振電流的抑制；

第三控制器，其共模環路電流的給定值為0，給定值與共模環路電流做差經過PI控制，以實現共模電流的諧振抑制；

第四控制器，其在dq坐標系下，采用PI控制來實現電流的跟蹤控制，進而實現系統傳輸功率的控制；

所述第一控制器、第二控制器、第三控制器和第四控制器均與PWM調制器相連。

10.如權利要求9所述的一種非隔離型三電平并聯逆變器的控制系統，其特征在于，所述PWM調制器，被配置為：

采用七段式SVPWM調制，通過閉環調節正負小矢量的作用時間，實現共模諧振電流、低頻環流的抑制和直流側中點電壓的控制。