[發明專利]一種三相二極管鉗位三電平的雙采樣單立即刷新方法

在審

• 申請號: 202011490322.0
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN114649966A
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 王森;王萍;孫濤;賈梅梅;周大磊;吳隆輝;高鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州愛科賽博電源技術有限責任公司
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M5/458;H02J3/38
• 代理公司: 蘇州啟華專利代理事務所(普通合伙) 32357
• 代理人: 徐偉華

本發明公開了一種三相二極管鉗位三電平的雙采樣單立即刷新方法，應用在具有三相二極管鉗位三電平拓撲結構的電壓質量調節裝置上，所述三相二極管鉗位三電平拓撲結構包括進出線斷路器、三相全控逆變/整流橋、直流側電解濾波電容、整流側與逆變側的LCL濾波電路、耦合串聯變壓器、逆變側的電子加機械旁路部分，控制器DSP經運算生成調制波，經PWM調制后生成脈寬調制信號，脈寬調制信號經由硬件驅動電路，轉換控制三相整流/逆變器的開關狀態。該方法可實現一個開關周期內調制波與載波相交之前完成調制波幅值的更新，消除調制波更新延時，提高控制系統的魯棒性，改善并網電流的穩態和動態性能。

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種三相二極管鉗位三電平的雙采樣單立即刷新方法。

背景技術

三相二極管鉗位三電平并網逆變器具有器件承受電壓低，效率高,輸出畸變率低，適用于大功率應用的優點，在新能源并網、牽引負載和工業輸配電領域應用廣泛。隨著經濟發展，各種電力終端的大量接入，造成電網系統的寄生參數增加，電網系統對并網逆變器的安全性、經濟性及適應性提出更高要求。三相三電平并網逆變器采用的是小延時的數字控制，但是控制環的采樣計算延時會改變有源阻尼的特性，降低控制系統在弱電網下的魯棒性，并會使并網電流環中引入相位滯后因素，使系統跟蹤效果變差。

三相二極管鉗位三電平并網逆變器通常有“波峰波谷雙采樣”，“采樣時刻靠近刷新時刻”和“多次刷新時刻”三種采樣刷新方式實現數字控制。具體而言，“波峰波谷雙采樣刷新”方式是并網逆變器在載波的波峰波谷處實施兩次采樣，運算得到調制信號，但該調制信號的裝載時刻與電流信號的采樣時刻存在1拍的計算延時?！安蓸訒r刻靠近刷新時刻”方式可以有效減小控制延時，但是并網逆變器的主功率管的工作狀態是硬開關狀態，在開關時刻有很高的di/dt和dv/dt，容易通過寄生參數耦合到電壓或者電流傳感器的輸出信號中，形成高頻噪聲，造成采用信號畸變，影響系統穩定性?！岸啻嗡⑿聲r刻”與“采樣靠近刷新時刻”方式類似，也存在的采用信號畸變問題，此外“多次刷新時刻”方式中還存在開關紋波，使控制系統無法準確獲得每個周期內的電流平均值，引入低次諧波成分，進一步降低系統穩定性。

如何解決上述存在的技術問題，是本領域技術人員致力于解決的事情。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種三相二極管鉗位三電平的雙采樣單立即刷新方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種三相二極管鉗位三電平的雙采樣單立即刷新方法，應用在具有三相二極管鉗位三電平拓撲結構的電壓質量調節裝置上，所述三相二極管鉗位三電平拓撲結構包括進出線斷路器、三相全控逆變/整流橋、直流側電解濾波電容、整流側與逆變側的LCL濾波電路、耦合串聯變壓器、逆變側的電子和機械旁路部分，控制器DSP經運算生成調制波，經PWM調制后生成脈寬調制信號，脈寬調制信號經由硬件驅動電路，轉換控制三相整流/逆變器的開關狀態，具體的，

控制器DSP采用電壓電流雙閉環控制，電壓瞬時環加入PR諧振器或者重復控制器，調制波采樣計算的時間小于1/4個開關周期，調制波在載波的波峰與波谷處都進行采樣，單極性調制方式下，控制器DSP內設置閾值，通過判斷調制波幅值是否大于閾值，來確定刷新裝載的時刻。

作為一種具體的實施方式，控制器DSP內設置的閾值為±0.5，當調制波幅值為正值時，調制波幅值在0～0.5之間，在三角波的波峰采樣并立即刷新調制波，調制波幅值在0.5～1之間，在三角波的波谷處采樣并立即刷新調制波；

當調制波負值為負值時，調制波幅值在0～-0.5之間，在三角波波峰采樣并立即刷新調制波，調制波幅值在-0.5～-1之間，在三角波的波谷處采樣并立即刷新調制波。

作為一種具體的實施方式，調制波的采樣頻率為載波頻率的2倍。

作為一種具體的實施方式，所述控制器DSP采用了數字處理器TMS320F2812。