[發(fā)明專利]并聯(lián)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)及其控制方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110789399.6
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113410869A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬穎濤;董侃;祁健;趙雷廷;陳波;王俊;劉東輝;謝元浩;劉偉志;董光磊;楊寧;李巖磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國國家鐵路集團(tuán)有限公司;中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司;北京縱橫機電科技有限公司;中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司機車車輛研究所;鐵科縱橫(天津)科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/493;H02M1/32;H02M1/12;H02J3/01
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 董驍毅;葉明川

本發(fā)明提供一種并聯(lián)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)及其控制方法和裝置，該并聯(lián)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)包括：并聯(lián)逆變器以及三相電感；所述并聯(lián)逆變器的直流側(cè)連接待并網(wǎng)直流電源，交流側(cè)通過所述三相電感并網(wǎng)；所述三相電感兩端分別連接所述并聯(lián)逆變器的對應(yīng)相；其中，所述三相電感的中心抽頭連接電網(wǎng)，所述中心抽頭將所述三相電感分為兩部分，兩部分電感串聯(lián)用于逆變器之間的環(huán)流抑制，兩部分電感并聯(lián)用于并網(wǎng)電流濾波，由此能在不額外增加電感或變壓器元件的基礎(chǔ)上，抑制并網(wǎng)逆變器的共模漏電流的基本消除，降低了系統(tǒng)的體積和重量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種并聯(lián)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)及其控制方法和裝置。

背景技術(shù)

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，并網(wǎng)逆變器被廣泛的應(yīng)用于將光伏電池、風(fēng)機、微型燃汽輪器、儲能裝備等分布式電源產(chǎn)生的電能有效的接入電網(wǎng)中，并網(wǎng)逆變器的性能直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的可靠性和效率。

電壓源型逆變器，尤其是傳統(tǒng)的兩電平逆變器，是并網(wǎng)逆變器最常用的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然而，受電力電子器件原理的影響，逆變器只能工作在離散的開關(guān)狀態(tài)，利用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)來實現(xiàn)并網(wǎng)電流控制，因此必然會發(fā)出高頻的脈沖共模電壓，受發(fā)電系統(tǒng)對地雜散電容的影響，其與電網(wǎng)之間存在零序雜散回路，高頻的脈沖共模電壓會在雜散回路中產(chǎn)生共模漏電流。該漏電流會造成逆變系統(tǒng)潛在的安全隱患，引起額外的電網(wǎng)電流畸變，因此需要對其進(jìn)行抑制。利用共模濾波器進(jìn)行抑制或者利用變壓器進(jìn)行隔離，是常用的并網(wǎng)逆變器共模漏電流抑制方法，但這種技術(shù)會增大系統(tǒng)的體積和重量。另外，基于兩個逆變器并聯(lián)系統(tǒng)的零共模調(diào)制能理論上實現(xiàn)零共模電壓，明顯抑制系統(tǒng)共模漏電流。但為了抑制兩個逆變器之間的高頻環(huán)流，需要額外的加入耦合電感，增加了系統(tǒng)的體積和重量。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供一種并聯(lián)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)及其控制方法和裝置，能夠至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

第一方面，提供一種并聯(lián)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)，包括：并聯(lián)逆變器以及三相電感；

所述并聯(lián)逆變器的直流側(cè)連接待并網(wǎng)直流電源，交流側(cè)通過所述三相電感并網(wǎng)；

所述三相電感兩端分別連接所述并聯(lián)逆變器的對應(yīng)相；

其中，所述三相電感的中心抽頭連接所述電網(wǎng)；所述中心抽頭將所述三相電感分為兩部分，兩部分電感串聯(lián)用于逆變器之間的環(huán)流抑制，兩部分電感并聯(lián)用于并網(wǎng)電流濾波。

進(jìn)一步地，所述并聯(lián)逆變器包括：兩個三相兩電平電壓源型逆變器，所述兩個三相兩電平電壓源性逆變器在直流側(cè)共用所述待并網(wǎng)直流電源的直流母線，在交流側(cè)由所述三相電感連接對應(yīng)相。

進(jìn)一步地，還包括：控制模塊，所述控制模塊連接所述并聯(lián)逆變器，用于驅(qū)動和控制所述并聯(lián)逆變器。

進(jìn)一步地，所述控制模塊包括：

三相電網(wǎng)電壓檢測模塊，設(shè)置在所述電網(wǎng)與所述三相電感的中心抽頭之間，用于采集三相電網(wǎng)電壓；

三相并網(wǎng)電流檢測模塊，設(shè)置在所述電網(wǎng)與所述三相電感的中心抽頭之間，用于采集三相并網(wǎng)電流；

開關(guān)驅(qū)動電路，連接并驅(qū)動所述并聯(lián)逆變器；

并網(wǎng)逆變器控制器，連接所述三相電網(wǎng)電壓檢測模塊、所述三相并網(wǎng)電流檢測模塊以及所述開關(guān)驅(qū)動電路，用于接收并根據(jù)所述三相電網(wǎng)電壓、所述三相并網(wǎng)電流控制所述開關(guān)驅(qū)動電路。

進(jìn)一步地，所述開關(guān)驅(qū)動電路為12路開關(guān)驅(qū)動電路。

進(jìn)一步地，所述并聯(lián)逆變器的驅(qū)動脈沖由并聯(lián)逆變器的零共模脈寬調(diào)制產(chǎn)生。

第二方面，提供一種并聯(lián)并網(wǎng)逆變控制方法，應(yīng)用于如上述的并聯(lián)并網(wǎng)逆變系統(tǒng)中，所述控制方法包括：