[發明專利]一種七電平逆變電路、逆變器及控制方法

在審

• 申請號: 202110178662.8
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112994498A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 張承慧;劉浩;李曉艷;邢相洋;胡順全;任其廣
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/12;H02M1/088
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.一種七電平逆變電路，其特征是，包括：T型三電平逆變器和H橋電路，所述T型三電平逆變器輸出三個電平，與H橋電路級聯實現每相輸出七電平；T型三電平逆變器三相共用兩個直流側電容，每一相各有一個懸浮電容；

其中，T型三電平逆變器直流側電壓上側電容電壓與下側電容電壓相等，以實現中性點電壓平衡。

2.如權利要求1所述的一種七電平逆變電路，其特征是，所述T型三電平逆變器包括直流側兩個電容，每相橋臂四個開關管，直流側電壓為Udc，通過調節開關管的開通關斷，實現每相輸出-Udc/2,0,Udc/2三個電壓等級。

3.如權利要求1所述的一種七電平逆變電路，其特征是，所述H橋電路包括并聯的三個支路，第一、二支路為兩個串聯的開關管，第三支路為懸浮電容，通過將懸浮電容電壓控制在E，實現H橋電路輸出-E，E兩個電壓等級。

4.一種七電平逆變電路的控制方法，其特征是，包括：

三相采樣電流經Clark變換，得到兩相靜止坐標系下的電流；

三相網側采樣電壓經坐標變換，得到兩相靜止坐標系下的電壓值；

經拉格朗日外推法得到下一時刻的電流，再經離散化后的模型預測控制計算出下一時刻的參考電壓值，經過價值函數計算出最小的兩個電壓矢量作為候選矢量；

再根據中點電位平衡和懸浮電容電壓平衡的要求選擇具體開關狀態，最終作用到各個開關上，輸出七電平。

5.如權利要求4所述的一種七電平逆變電路的控制方法，其特征是，控制中性點電壓平衡和懸浮電容電壓平衡中，懸浮電容電壓平衡優先級大于中性點電壓平衡。

6.如權利要求4所述的一種七電平逆變電路的控制方法，其特征是，直流側電源為4E，T型三電平逆變器可以輸出-2E、0、2E三個電平，與H橋電路配合實現每相輸出七電平，具體為：-3E、-2E、-E、0、E、2E、3E。

7.如權利要求4所述的一種七電平逆變電路的控制方法，其特征是，輸出電平為-E和E時，對應的開關狀態分別用來控制懸浮電容電壓。

8.如權利要求4所述的一種七電平逆變電路的控制方法，其特征是，價值函數表示為

g＝|V_α(k+1)-V_α|²+|V_β(k+1)-V_β|²。

9.一種七電平逆變器，其特征是，包括權利要求1-3任一所述的七電平逆變電路，多個七電平逆變電路在共直流母線側并聯。

10.一種變頻器，其特征是，包括：整流電路及多個權利要求1-3任一所述的七電平逆變電路，整流電路的輸入端與電網鏈接，輸出端與共直流母線鏈接，多個七電平逆變電路并聯于共直流母線上。