[發明專利]單相T型三電平逆變器并聯系統環流評估方法及抑制方法

有效

• 申請號: 202011132411.8
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112234854B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 張承慧;王志禎;邢相洋;李曉艷;劉璽
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/493;H02M1/12;H02J3/38
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種單相T型三電平逆變器并聯系統環流評估方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取單相T型三電平逆變器并聯系統的運行狀態數據和逆變器參數數據；

根據獲取的數據和預構建的電路模型，得到中點電位平衡控制與環流抑制的耦合關系以及環流的激勵源；針對單相T型三電平逆變器特有的中點平衡與環流抑制的耦合問題，提出在兩臺逆變器的調制波中共同注入偏置分量C0來進行中點平衡控制，同時，在其中一臺逆變器的調制波中注入偏置分量C1來進行環流抑制的解耦控制方法；隨后為確定偏置分量C0，設計了基于PI控制器的中點平衡控制器；同時，建立了注入調制波的偏置分量C1與逆變器硬件以及控制參數之間的數學關系，利用其設計了無差拍控制器來進行環流抑制；

其中，電路模型至少包括兩個并聯的單相T型三電平子模塊，各個子模塊直流側中點連接在一起，且交流側電源等效變換為兩個大小相等、參考方向相反的理想交流電源。

2.如權利要求1所述的單相T型三電平逆變器并聯系統環流評估方法，其特征在于，每個子模塊的連接點分別設置在直流電容兩端以及逆變器出口側。

3.如權利要求1所述的單相T型三電平逆變器并聯系統環流評估方法，其特征在于，環流的激勵源包括三部分，且三部分均由源和電感參數構成；

第一部分的源為該子模塊的共模電壓，電感參數為該子模塊的濾波電感參數；第二部分的源為全部子模塊的共模電壓，電感參數為全部子模塊的濾波電感參數；第三部分的源為交流電網電壓，電感參數為全部子模塊的濾波電感參數；且環流與中點電位具有耦合關系。

4.一種單相T型三電平逆變器并聯系統環流評估系統，其特征在于，包括：

數據獲取模塊，被配置為：獲取單相T型三電平逆變器并聯系統的運行狀態數據；

環流評估模塊，被配置為：根據獲取的數據和預構建的電路模型，得到中點電位平衡控制與環流抑制的耦合關系以及環流的激勵源；針對單相T型三電平逆變器特有的中點平衡與環流抑制的耦合問題，提出在兩臺逆變器的調制波中共同注入偏置分量C0來進行中點平衡控制，同時，在其中一臺逆變器的調制波中注入偏置分量C1來進行環流抑制的解耦控制方法；隨后為確定偏置分量C0，設計了基于PI控制器的中點平衡控制器；同時，建立了注入調制波的偏置分量C1與逆變器硬件以及控制參數之間的數學關系，利用其設計了無差拍控制器來進行環流抑制；

其中，電路模型至少包括兩個并聯的單相T型三電平子模塊，各個子模塊直流側中點連接在一起，且交流側電源等效變換為兩個大小相等、參考方向相反的理想交流電源。

5.一種單相T型三電平逆變器并聯系統環流抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取單相T型三電平逆變器并聯系統的運行狀態數據和逆變器參數數據；

在任意并聯的兩臺逆變器的調制波中共同注入第一偏置分量來進行中點平衡控制；

根據獲取的數據和預構建的電路模型得到無差拍控制器，在其中一臺逆變器的調制波中注入第二偏置分量來進行環流抑制的解耦控制；

分別將兩組修正后的調制波與載波信號比較，得到并聯的兩臺單相T型三電平逆變器的PWM控制信號；針對單相T型三電平逆變器特有的中點平衡與環流抑制的耦合問題，提出在兩臺逆變器的調制波中共同注入偏置分量C0來進行中點平衡控制，同時，在其中一臺逆變器的調制波中注入偏置分量C1來進行環流抑制的解耦控制方法；隨后為確定偏置分量C0，設計了基于PI控制器的中點平衡控制器；同時，建立了注入調制波的偏置分量C1與逆變器硬件以及控制參數之間的數學關系，利用其設計了無差拍控制器來進行環流抑制；

其中，電路模型至少包括兩個并聯的單相T型三電平子模塊，各個子模塊直流側中點連接在一起，且交流側電源等效變換為兩個大小相等、參考方向相反的理想交流電源。

6.如權利要求5所述的單相T型三電平逆變器并聯系統環流抑制方法，其特征在于，將直流側上下電容兩端電壓之差作為PI控制器的輸入得到第一偏值分量；

或者，

利用獲取到的運行狀態數據，根據第二偏置分量與逆變器硬件參數以及控制參數之間的數學關系構建的無差拍控制器得到第二偏置分量。