[發明專利]三相系統及其分布式控制方法

在審

• 申請號: 202010523733.9
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN113783444A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 劉紅;夏濤;陶勇;陸城
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理(上海)有限公司
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 王玉雙

一種三相系統及其分布式控制方法。三相系統包括：三相電路，每相電路包含至少一個功率變換單元；至少三個相控制器，分別對應控制每相電路，每個所述相控制器包含通信接口且所述至少三個相控制器通過所述通信接口彼此通信連接；其中，每相電路的相控制器是通過所述通信接口接收另外兩相電路的相控制器發送的信息，調節該相電路中所述至少一個功率變換單元的橋臂電壓。本發明的三相系統及其分布式控制方法，通過三相之間的協調，解決了三相電流平衡和三相直流電壓穩定的問題。通過本發明，可以使得三相可以獨立分別控制，提高了控制的靈活性。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種三相系統及其分布式控制方法。

背景技術

三相組合式變換器是指由三個單相系統組合而成的三相變換器。三相級聯H橋(Cascade H-Bridge,CHB)是一種典型的三相組合式變換器，它是中高電壓大功率逆變器廣泛應用的結構。級聯H橋拓撲可應用于SVG(靜止無功補償)，SST(固態變壓器)，中高壓儲能逆變器等產品中。

三相級聯H橋有兩種接法，即Y接和Δ接。三相組合式變換器的核心控制問題是當三相直流側負載不平衡時，如何保證三相直流電壓(即DC-link電壓)穩定，且三相電網電流平衡。

目前業內現有技術通常是采用集中式控制方式，即通過集中控制器反饋控制三相平均直流電壓，并在此基礎上加入電壓平衡控制，使每相直流電壓都趨于三相電壓平均值。一般采用零序注入法使得三相直流電壓平衡，對于Δ接系統采用零序電流注入法，對于Y接系統采用零序電壓注入法。

但是，現有的集中式控制方式的可靠性低，一旦集中控制器故障，或某相電路故障，整個三相系統都停止工作，無法穩定運行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種三相系統及其分布式控制方法，可以解決現有技術的一或多個缺陷。

為了實現上述目的，本發明提供一種三相系統，其特點在于，包括：三相電路，每相電路包含至少一個功率變換單元；至少三個相控制器，分別對應控制每相電路，每個所述相控制器包含通信接口且所述至少三個相控制器通過所述通信接口彼此通信連接；其中，每相電路的相控制器是通過所述通信接口接收另外兩相電路的相控制器發送的信息，調節該相電路中所述至少一個功率變換單元的橋臂電壓。

在本發明的一實施例中，每相電路的相控制器是接收另外兩相電路的相控制器發送的有功功率信息，根據各個相電路的有功功率信息和該相電路的電流相位信息或者電壓相位信息調節該相電路中所述至少一個功率變換單元的橋臂電壓。

在本發明的一實施例中，所述三相系統為Δ接三相系統，且每個所述相控制器包括：直流電壓環控制器，用于接收該相電路的直流電壓參考和直流電壓反饋，并輸出該相電路的有功電流參考；三相電流平衡模塊，用于接收一電網無功電流參考以及由另外兩相電路的相控制器發送的另外兩相電路的有功電流參考，并輸出該相電路的無功電流參考；交流電流指令生成模塊，用于根據該相電路的有功電流參考、該相電路的無功電流參考、以及該相電路的電壓相位信息，生成該相電路的交流電流參考；電流環控制器，用于接收該相電路的交流電流參考及該相電路的電流反饋并輸出該相電路的調制電壓參考；其中，三相電路的調制電壓參考經調制后分別輸出每相電路的橋臂電壓參考，根據所述橋臂電壓參考調節每相電路的所述橋臂電壓。