[發明專利]一種多電平變換器的控制方法

有效

• 申請號: 202011134919.1
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112332658B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 顧占彪;張之梁;成詩鵬;任小永;徐森鋒;譚超
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十三研究所
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07;H02M1/14
• 代理公司: 石家莊國為知識產權事務所 13120
• 代理人: 付曉娣

本發明適用于電力技術領域，提供了一種多電平變換器的控制方法，所述方法包括：采集LC濾波器在一個驅動脈沖周期內的電感電流；基于電感電流的上升時段的斜率確定待調節的第一開關管以及待調節的第一開關管的占空比調節量，基于待調節的第一開關管的占空比調節量對待調節的第一開關管的占空比進行調節；基于電感電流的下降時段的斜率確定待調節的第二開關管以及待調節的第二開關管的占空比調節量，基于待調節的第二開關管的占空比調節量對待調節的第二開關管的占空比進行調節。本發明只需采集LC濾波器的電感電流即可控制多電平變換器的各個飛跨電容電壓達到均衡，實現方法簡單且不受多電平變換器的電平數量的影響。

技術領域

本發明屬于電力技術領域，尤其涉及一種多電平變換器的控制方法。

背景技術

多電平變換器利用飛跨電容使得輸入電壓在串聯的各開關管之間均分，以及降低各開關管的壓力。

然而，由于輸入電源不是理想電壓源以及門極驅動信號延遲不一致等原因，在實際工作時，多電平變換器的飛跨電容電壓不能完全均衡，當飛跨電容電壓偏離其理論值時，會導致與之連接的開關管應力增大，容易造成開關管損壞，同時偏壓也會增大電感電流紋波，降低輸出電壓的質量。目前，現有技術主要通過直接檢測各個飛跨電容電壓的方法來對偏壓進行控制和調整，但是該方法存在浮地電壓檢測困難、電平數較多時檢測電路復雜等缺點。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種多電平變換器的控制方法，以解決現有技術中難以控制多電平變換器的飛跨電容電壓均衡的問題。

本發明實施例提供了一種多電平變換器的控制方法，該方法應用于多電平變換器，多電平變換器包括串接的至少兩個開關管組、并聯在相鄰兩個開關管組之間的飛跨電容、以及LC濾波器；每個開關管組包括第一開關管和第二開關管；各個開關管組的第一開關管串聯連接后的第一端接外部電源的正極，各個開關管組的第二開關管串聯連接后的第一端接外部電源的負極，各個開關管組的第一開關管串聯連接后的第二端、各個開關管組的第二開關管串聯連接后的第二端均接LC濾波器的輸入端，LC濾波器的輸出端用于外接負載；其中，對于并聯在相鄰兩個開關管組之間的某個飛跨電容，第一開關管組的第一開關管與第二開關管組的第一開關管串聯所形成的串接點接該飛跨電容的第一端，第一開關管組的第二開關管與第二開關管組的第二開關管串聯所形成的串接點接該飛跨電容的第二端；

多電平變換器的控制方法包括：

采集LC濾波器在一個驅動脈沖周期內的電感電流；

基于電感電流的上升時段的斜率確定待調節的第一開關管以及待調節的第一開關管的占空比調節量，基于待調節的第一開關管的占空比調節量對待調節的第一開關管的占空比進行調節；

基于電感電流的下降時段的斜率確定待調節的第二開關管以及待調節的第二開關管的占空比調節量，基于待調節的第二開關管的占空比調節量對待調節的第二開關管的占空比進行調節。

可選的，基于電感電流的上升時段的斜率確定待調節的第一開關管以及待調節的第一開關管的占空比調節量，包括：

計算電感電流的各個上升時段的斜率，以及電感電流的各個上升時段的斜率的平均值；

分別計算每一個上升時段的斜率與平均值的差值，并確定最大差值；

基于最大差值確定待調節的第一開關管以及待調節的第一開關管的占空比調節量。

可選的，基于最大差值確定待調節的第一開關管，包括：

確定最大差值對應的上升時段；

根據最大差值對應的上升時段在驅動脈沖周期內的位置確定待調節的第一開關管。

可選的，基于最大差值確定待調節的第一開關管的占空比調節量，包括：