[發明專利]提高光伏逆變器效率和諧波性能的混合空間矢量調制方法

有效

• 申請號: 202010399812.3
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111711223B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 郭寅遠;李二海;任高全;李宗原;曹元威;朱洋洋;韓聰;馮瑾濤;陳卓;賀春
• 申請（專利權）人: 許昌開普檢測研究院股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/5387;H02M7/5395;H02P27/12;H02J3/01
• 代理公司: 廣州臻唯知識產權代理事務所(普通合伙) 44991
• 代理人: 趙蕊紅

一種提高光伏逆變器效率和諧波性能的混合空間矢量調制方法，實時監測母線電壓，當母線電壓大于臨界電壓時，通過SVPWM矢量控制方法進行調制；當母線電壓小于臨界電壓時，通過DPWM矢量控制方法進行調制。本發明采用實時監測母線電壓大小作為混合空間矢量切換的條件，能夠克服CPWM調制方式的開關損耗較大導致的逆變器轉換效率偏低的問題，同時能夠克服DPWM調制方式的開關管開通關斷次數減少而引入諧波問題，以及解決在中高壓場合母線電壓偏高時導致的中點電位波動和偏移的中點電位不平衡問題，本發明的調制方法能夠提高光伏逆變器的效率，減少諧波問題。

技術領域

本發明涉及光伏逆變領域，特別是涉及一種提高光伏逆變器效率和諧波性能的混合空間矢量調制方法。

背景技術

傳統的光伏逆變器空間矢量控制策略，采用單一的連續脈寬調制(CPWM)?或不連續脈寬調制(DPWM)，只能滿足逆變器的基本性能要求。

其中，CPWM調制方式由于其較高的直流電壓利用率，較好的輸出諧波特性而獲得廣泛應用。在一個開關周期內，逆變器每一相的開關管都有動作，三相橋臂共有6次開關動作。CPWM調制方式，在一個載波周期中，逆變器每一相的開關管都有動作的調制策略，這種調制方式突出的缺點是功率器件的開關損耗較大，逆變器的轉換效率較低。

DPWM調制方式是一種在一個開關周期內逆變器總有一相的開關管不動作，一個開關周期內三相橋臂的開關動作總次數減小到4次，能夠減少開關器件的損耗，但同時會使逆變器的輸出引入一定量的諧波。在中高壓的母線電壓較高場合，中點電位的波動和偏移問題突出，極易導致母線電容以及開關器件的損壞。

因此，針對現有技術不足，提供一種提高光伏逆變器效率和諧波性能的混合空間矢量調制方法以克服現有技術不足甚為必要。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術的不足之處而提供一種提高光伏逆變器效率和諧波性能的混合空間矢量調制方法。

本發明的目的通過以下技術措施實現。

提供一種提高光伏逆變器效率和諧波性能的混合空間矢量調制方法，實時監測母線電壓，當母線電壓大于臨界電壓時，通過SVPWM矢量控制方法進行調制；當母線電壓小于臨界電壓時，通過DPWM矢量控制方法進行調制。

優選的，SVPWM矢量控制方法是：原始三相調制波Va、Vb、Vc疊加V_SVPWM分量輸出；

DPWM矢量控制方法是:DPWM矢量控制方法是:原始三相調制波Va、Vb、?Vc疊加|v₀|_DPWMA分量輸出。

優選的，SVPWM矢量控制調制通過如下過程進行：

對原正弦調制波進行等效SVPWM調制，通過式一實現：

其中，Va、Vb、Vc為原正弦調制波，為疊加零序分量之后得到的調制波，Vsvpwm為：

其中，Vmin、Vmax分別為三電平空間矢量相電壓的最小值和最大值；

經過SVPWM矢量調制后的調制波為馬鞍波，依大小分為存在式三的關系：

Vmid為三電平空間矢量相電壓的中間值。

優選的，DPWM矢量控制調制具體通過如下過程進行：

令三相原始調制波v_x的表達式為：

其中，X代表相序，X等于a或b或c；