[發明專利]三相四橋臂逆變器并聯系統及其控制方法、電能治理設備

有效

• 申請號: 201911292484.0
• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111030497B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 張承慧;張銳;邢相洋;李曉艷;耿華;胡順全
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02M7/483
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

1.三相四橋臂逆變器并聯系統，其特征是：包括直接并聯在直流側和交流側之間的多個三相四橋臂逆變器，每個三相四橋臂逆變器包括并聯的三相四橋臂，每相橋臂包括四個IGBT管，四個橋臂的輸出端分別連接電網和負載的中性線和三相火線，各個IGBT管均由控制電路驅動；

控制電路包括控制逆變器的三相火線橋臂的第一控制支路和控制中性線的橋臂的第二控制支路，第二控制支路為連接中性線的橋臂提供單獨的控制信號，根據負載電流的中性線電流值確定各個逆變器連接中性線的橋臂的輸出電流的參考值，使得各個逆變器輸出電流相等，控制各個逆變器三相火線橋臂的輸出電流的參考值為負載電流的電流值與逆變器臺數的比值。

2.如權利要求1所述的三相四橋臂逆變器并聯系統，其特征是：所述逆變器為T型三電平逆變器，每相橋臂包括四個IGBT管，其中兩個IGBT管串聯連接，兩個串聯連接的IGBT中點一側連接兩個反向連接的IGBT管，直流側輸入端串聯兩個電容，兩個串聯連接的IGBT中點作為橋臂中點與負載和電網連接，交流側通過輸出電感與交流負載相連。

3.如權利要求1所述的三相四橋臂逆變器并聯系統，其特征是：每個第一控制支路包括依次連接的采樣電路、abc/dq坐標變換模塊、比較器、PI控制器、dq/abc坐標變換模塊以及PWM信號發生器；

采樣電路用于采集線路的電流或者電壓；

abc/dq坐標變換模塊用于將采集的信號進行同步旋轉參考坐標變換，從三相靜止a-b-c坐標系變換到兩相旋轉d-q坐標系，獲得d-q坐標系電壓或電流數值；

比較器用于計算輸入值與參考值的差值；PI控制器用于根據差值采用PI控制算法輸出相應的控制信號的調制波；

dq/abc坐標變換模塊用于將調制波進行同步旋轉參考坐標變換，獲得a-b-c坐標系的數值；

PWM信號發生器根據dq/abc坐標變換模塊輸出的信號輸出PWM控制信號。

4.三相四橋臂逆變器并聯系統的控制方法，其特征是，包括如下步驟：

根據采集的負載電流中的三相電流確定參考電流，將并聯系統中各個逆變器輸出端的三相電流作為輸入，通過PI控制器獲得逆變器連接三相火線橋臂的IGBT管的控制信號；將并聯系統中其中一個逆變器輸出端的四線電流和趨于零：將檢測獲得的其中一個逆變器輸出端的三相電流值的四線電流相加，設定參考值為零；將四線電流相加后獲得和與零比較獲得差值通過PI運算后獲得環流抑制信號，疊加至該逆變器連接三相火線橋臂的調制波上，進而獲得該逆變器三相火線橋臂的控制信號；

逆變器中連接中性線的橋臂單獨控制，根據負載中性線電流確定參考電流，各個逆變器輸出端中性線電流為輸入，通過PI控制器產生調制波并產生控制信號，補償負載中性線電流使電網中性線電流為零。