[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于寬禁帶器件和硅基器件的并聯(lián)三相逆變器控制方法、電路、系統(tǒng)和可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110016465.6
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112821795B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王俊;張超;陳偉彬;屈坤;彭子舜
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02M7/493
• 分類(lèi)號(hào): H02M7/493;H02M7/5387
• 代理公司: 南昌合達(dá)信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 36142
• 代理人: 陳龍

1.一種基于寬禁帶器件和硅基器件的并聯(lián)三相逆變器控制方法，所述并聯(lián)三相逆變器包括電流型逆變器和電壓型逆變器，其特征在于，所述控制方法包括：

對(duì)三相abc靜止坐標(biāo)系下負(fù)載參考電流進(jìn)行坐標(biāo)變換，輸出兩相dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下負(fù)載參考電流d軸分量和q軸分量；

對(duì)負(fù)載參考電流d軸分量和q軸分量進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，輸出電流型逆變器輸入?yún)⒖茧娏鞯姆敌畔⒑洼敵鰠⒖茧娏鞯南辔恍畔ⅲ?/p>

通過(guò)采樣電流型逆變器輸入電流實(shí)時(shí)獲得電流型逆變器輸入電流幅值；

將電流型逆變器輸入?yún)⒖茧娏鞣蹬c實(shí)際測(cè)量的電流型逆變器輸入電流幅值進(jìn)行比較，輸出誤差信號(hào)；

基于誤差信號(hào)輸出占空比信號(hào)，并占空比信號(hào)與對(duì)應(yīng)的三角載波相比較，產(chǎn)生第一PWM信號(hào)，所述第一PWM信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)跟蹤電流型逆變器輸出參考電流幅值的硅基開(kāi)關(guān)管工作；

將幅值恒定為1/3的調(diào)制波與相位依次相差60°的6個(gè)載波相比較，產(chǎn)生第二PWM信號(hào)，所述第二PWM信號(hào)用于驅(qū)動(dòng)電流型逆變器的三相逆變橋臂的硅基開(kāi)關(guān)器件工作；

通過(guò)采樣電流型逆變器的三相輸出電流實(shí)時(shí)獲得電流型逆變器的三相輸出電流幅值和相位信息；

將abc靜止坐標(biāo)系下三相負(fù)載參考電流減去實(shí)際測(cè)量的電流型逆變器三相輸出電流，獲得電壓型逆變器的三相輸出參考電流；

通過(guò)采樣電壓型逆變器的三相輸出電流實(shí)時(shí)獲得電壓型逆變器的三相輸出電流幅值和相位信息；

對(duì)三相abc靜止坐標(biāo)系下電壓型逆變器輸出參考電流和實(shí)際測(cè)量電壓型逆變器輸出電流進(jìn)行坐標(biāo)變換，分別輸出電壓型逆變器輸出參考電流以及實(shí)際測(cè)量電壓型逆變器輸出電流在兩相dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的d軸分量和q軸分量；

將電壓型逆變器輸出參考電流的d軸分量和q軸分量分別跟實(shí)際測(cè)量電壓型逆變器輸出電流的d軸分量和q軸分量進(jìn)行比較，對(duì)應(yīng)輸出d軸分量誤差信號(hào)和q軸分量誤差信號(hào)；

分別對(duì)d軸分量誤差信號(hào)和q軸分量誤差信號(hào)進(jìn)行計(jì)算，分別得到電壓型逆變器的輸出參考相電壓的d軸分量和q軸分量；

根據(jù)電壓型逆變器的輸出參考相電壓輸出六路開(kāi)關(guān)脈沖分別驅(qū)動(dòng)電壓型逆變器三相橋臂的寬禁帶器件；

所述電壓型逆變器每相逆變橋臂使用的寬禁帶器件(Tv1～Tv6)包括SiCMOSFET和/或GaNHEMT，以工頻動(dòng)作提供主功率；所述電流型逆變器每相逆變橋臂使用的硅基器件(Tc1～Tc6)包括SiMOSFET和/或SiIGBT，以高頻動(dòng)作提供小部分功率同時(shí)消除電流型逆變器產(chǎn)生的低次諧波功率；

產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電流型逆變器三相橋臂的硅基器件的PWM信號(hào)包括：利用幅值恒定為1/3的調(diào)制波與相位依次相差60°的6個(gè)載波相比較，產(chǎn)生6路PWM信號(hào)分別驅(qū)動(dòng)電流型逆變器的硅基器件工作；

在輸出參考相電壓的d軸分量和q軸分量后，將兩相dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下電壓型逆變器輸出參考相電壓的d軸分量和q軸分量進(jìn)行變換，得到abc靜止坐標(biāo)系下電壓型逆變器輸出參考相電壓的三相分量；采用了空間矢量脈寬調(diào)制策略(SVPWM)對(duì)abc靜止坐標(biāo)系下電壓型逆變器輸出參考相電壓的三相分量進(jìn)行調(diào)制。

2.一種基于寬禁帶器件和硅基器件的并聯(lián)三相逆變器控制電路，所述并聯(lián)三相逆變器控制電路實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的并聯(lián)三相逆變器控制方法，其特征在于，包括：

所述并聯(lián)三相逆變器控制電路包括電流型逆變器電路(CSI)和電壓型逆變器電路(VSI)；

所述電流型逆變器電路的第一直流電壓源(1)通過(guò)輸入電流控制單元連接至第一三相逆變橋臂；

所述輸入電流控制單元包括電感(Ldc)、硅基開(kāi)關(guān)管(T)和二極管(D)，所述硅基開(kāi)關(guān)管(T)用于跟蹤電流型逆變器輸出參考電流幅值；

所述第一三相逆變橋臂的每相上下橋臂均包括正向串聯(lián)的二極管和硅基開(kāi)關(guān)器件；每相橋臂中性點(diǎn)連接至公共交流輸出端；

所述電壓型逆變器(VSI)電路的第二直流電壓源(2)與電容(Cdc)并聯(lián)后連接第二三相逆變橋臂，所述第二三相逆變橋臂的每相上下橋臂均包括反向并聯(lián)二極管和寬禁帶開(kāi)關(guān)器件，每相橋臂中性點(diǎn)通過(guò)LC濾波電路連接公共交流輸出端。