[發(fā)明專利]一種三相并網(wǎng)變換器控制方法、電路、裝置及介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211347621.8
• 申請(qǐng)日: 2022-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115603371A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈?qū)毰d;林琳;劉闖;於國(guó)芳;曾少華;尹相宇;劉道鴻;余虹云;韓子宇;葉會(huì)華;林王逸凡;俞梅;黃杰;吳曉霞;許妍;陳俊華;王建;裴忠晨;于欽海
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江華云清潔能源有限公司;東北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38;H02M7/5387;H02M7/483
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王華

本申請(qǐng)公開(kāi)一種三相并網(wǎng)變換器控制方法、電路、裝置及介質(zhì)，涉及交直流配電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。本申請(qǐng)所提供的三相并網(wǎng)變換器控制方法，通過(guò)建立三相并網(wǎng)變換器的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合漏電流產(chǎn)生原因及抑制機(jī)理，通過(guò)PI調(diào)節(jié)器控制零序回路中濾波電容電壓為恒定值，進(jìn)而有效衰減漏電流。在三相靜止坐標(biāo)系下得到電網(wǎng)電壓相位角，依據(jù)該角對(duì)采樣量進(jìn)行坐標(biāo)變換，獲取調(diào)制信號(hào)，根據(jù)調(diào)制信號(hào)對(duì)并網(wǎng)變換器中功率開(kāi)關(guān)管進(jìn)行控制。由于本方案中僅僅需要在濾波電容中間點(diǎn)和下橋臂公共點(diǎn)之間加入一根連接的導(dǎo)線，所以成本較低，且能將因直流側(cè)供配電裝置對(duì)地寄生電容存在導(dǎo)致的漏電流限制在微安級(jí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及交直流配電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是為一種三相并網(wǎng)變換器控制方法、電路、裝置及介質(zhì)。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在雙碳目標(biāo)戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)下，為適應(yīng)用戶側(cè)分布式光伏、儲(chǔ)能以及終端負(fù)荷柔性接入，建筑電氣化已成為未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)，為實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與建筑配用電系統(tǒng)之間的電氣隔離，并確保樓宇內(nèi)人員的用電安全，樓宇配用電系統(tǒng)常采用帶工頻或高頻變壓器的隔離型并網(wǎng)變換器與電網(wǎng)相連，來(lái)消除因泄露電流引起的安全隱患，由此導(dǎo)致系統(tǒng)效率低下及投入成本高。因此，非隔離型三相并網(wǎng)變換器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。

圖1為現(xiàn)有的入戶式三相并網(wǎng)變換器拓?fù)涞碾娐穲D，如圖1所示包括三相交流電網(wǎng)、LCL濾波器、三相電壓源型整流器、以及直流母線部分；三相交流電網(wǎng)側(cè)電壓ea、eb、ec，其公共端與大地相連，接地電阻Rg用來(lái)等效源側(cè)對(duì)地電阻；電網(wǎng)側(cè)電壓經(jīng)由三相電網(wǎng)側(cè)濾波電感Lga、Lgb、Lgc，濾波電容Cfa、Cfb、Cfc，開(kāi)關(guān)側(cè)側(cè)濾波電感Lfa、Lfb、Lfc組成的LCL濾波器與三相電壓源型整流器連接；三相電壓源型整流器由A相第一橋臂、B相第二橋臂和C相第三橋臂組成，三個(gè)橋臂均包括兩個(gè)相并聯(lián)的功率開(kāi)關(guān)管，其中，用U來(lái)表示A相橋臂中點(diǎn)、用V來(lái)表示A相橋臂中點(diǎn)、用W來(lái)表示A相橋臂中點(diǎn)。當(dāng)前的消除漏電流和共模電壓的非隔離變流器控制方式，主要是通過(guò)光伏逆變器改進(jìn)拓?fù)洌ㄟ^(guò)增加額外的第四橋臂，采用基于電感電流反饋的獨(dú)立橋臂控制方法進(jìn)行控制，該方法雖能抑制漏電流和共模電壓但增加了額外的開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)致更高的成本、功率損耗。

鑒于上述技術(shù)，尋找一種成本較低且能衰減漏電流和平抑共模電壓的三相并網(wǎng)變換器控制方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)的目的是提供一種三相并網(wǎng)變換器控制方法、電路、裝置及介質(zhì)，以便于解決當(dāng)前的消除漏電流和共模電壓的非隔離變流器控制方式，主要是通過(guò)光伏逆變器改進(jìn)拓?fù)洌ㄟ^(guò)增加額外的第四橋臂，采用基于電感電流反饋的獨(dú)立橋臂控制方法進(jìn)行控制，克服了三相變換器共模電壓和漏電流不能同時(shí)抑制的矛盾，但增加了額外的開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)致更高的成本、功率損耗，此外，該方法不能完全消除光伏逆變器的漏電流的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N三相并網(wǎng)變換器控制方法，包括：

通過(guò)Simulink仿真獲取并網(wǎng)變換器共模電壓波動(dòng)特性；

當(dāng)濾波電容中間點(diǎn)和下橋臂公共點(diǎn)連接時(shí)，通過(guò)PI調(diào)節(jié)器控制零序回路中濾波電容電壓為恒定值，并記錄所述濾波電容電壓；

根據(jù)并網(wǎng)變換器結(jié)構(gòu)建立動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，并檢測(cè)得到靜止坐標(biāo)系下的電網(wǎng)側(cè)電壓的電網(wǎng)相位角；

根據(jù)所述濾波電容電壓以及所述電網(wǎng)相位角，獲取調(diào)制信號(hào)；

根據(jù)所述調(diào)制信號(hào)控制橋臂功率開(kāi)關(guān)管。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述濾波電容電壓以及所述電網(wǎng)相位角，獲取調(diào)制信號(hào)包括：

根據(jù)所述電網(wǎng)相位角將所述靜止坐標(biāo)系下的開(kāi)關(guān)側(cè)電感電流、所述濾波電容電壓以及濾波電容電流進(jìn)行派克變換，得到同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的參量；

將所述濾波電容電壓的零序分量與零序電壓參考值做比較，通過(guò)所述PI調(diào)節(jié)器得到所述濾波電容電流的零序參考值；