[發明專利]一種三電平NPC型變流器及其控制方法

在審

• 申請號: 202110201704.5
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112994481A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 周黨生;許亞明;王武華;姜圳
• 申請（專利權）人: 深圳市禾望電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/483;H02M7/217;H02M1/12;H02P27/08;H02P29/50
• 代理公司: 廣東廣和律師事務所 44298
• 代理人: 王峰

本申請公開一種三電平NPC型變流器及其控制方法，所述三電平NPC型變流器包括依次連接的整流器、母排、逆變器；采用載波同向層疊發波方式控制所述整流器和所述逆變器；其中，所述整流器和所述逆變器的載波頻率相同且載波相位相反。本申請通過控制逆變器產生的流入母排中的載波次諧波電流分量與整流器的流入母排中的載波次諧波電流分量相位相反，來減小整流器與逆變器之間連接母排的開關頻率次諧波電流幅值，減少母排發熱，降低母排附近的環境溫度，提高母排附近器件的使用壽命。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種三電平NPC型變流器及其控制方法。

背景技術

三電平NPC型變流器中，整流器到逆變器之間需要通過分段母排(母線銅排)傳輸能量。分段母排中不僅流過直流分量、低頻電流分量，還會流過開關頻率次諧波電流分量，且該電流分量的大小與交流側電流大小成正比。整流器和逆變器交流側電流越大，母排中流過的開關頻率次諧波電流越大，導致母排發熱嚴重，影響母排附近器件的使用壽命。目前采取的方法：

1)采用疊層母排的方案，減小寄生參數，避免諧振，同時可以加大母排的散熱面積，加強散熱；

2)減短整流器到逆變器之間的分段母排長度，進而減小母排阻抗，減少母排發熱；

3)優化變流器內部散熱。

上述方法均是通過優化散熱角度來解決問題，實際母排損耗仍然很大。

發明內容

有鑒于此，本申請的目的在于提供一種三電平NPC型變流器及其控制方法，以減小整流器與逆變器之間連接母排的開關頻率次諧波電流幅值，減少母排發熱，降低母排附近的環境溫度，提高母排附近器件的使用壽命。

本申請解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

根據本申請的一個方面，提供一種三電平NPC型變流器的控制方法，所述三電平NPC型變流器包括依次連接的整流器、母排、逆變器；采用載波同向層疊發波方式控制所述整流器和所述逆變器；其中，所述整流器和所述逆變器的載波頻率相同且載波相位相反。

根據本申請的另一個方面，提供一種三電平NPC型變流器，包括依次連接的整流器、母排、逆變器；還包括控制器，所述控制器被配置為可執行所述的三電平NPC型變流器的控制方法的步驟。

本申請實施例提供的三電平NPC型變流器及其控制方法，通過控制逆變器產生的流入母排中的載波次諧波電流分量與整流器的流入母排中的載波次諧波電流分量相位相反，來減小整流器與逆變器之間連接母排的開關頻率次諧波電流幅值，減少母排發熱，降低母排附近的環境溫度，提高母排附近器件的使用壽命。

附圖說明

圖1為本申請實施例提供的三電平NPC型變流器示意圖；

圖2為本申請實施例提供的載波同相層疊發波方式1示意圖；

圖3為本申請實施例提供的調制波1示意圖

圖4為本申請實施例提供的調制波2示意圖；

圖5為本申請實施例提供的調制波3示意圖；

圖6為本申請實施例提供的載波同相層疊發波方式2示意圖；

圖7為本申請實施例提供的逆變器和整流器三角載波示意圖。

本申請目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

為了使本申請所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚、明白，以下結合附圖和實施例，對本申請進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本申請，并不用于限定本申請。

圖1為本申請實施例提供的三電平NPC型變流器示意圖。