[發明專利]一種適用于級聯型三相中壓配電電力電子系統的二次諧波控制方法

在審

• 申請號: 202211541201.3
• 申請日: 2022-12-02
• 公開（公告）號: CN115800702A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 陳敏;羅小雷;徐德鴻
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M3/335;H02M7/219;H02M3/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 萬尾甜;韓介梅

1.一種適用于級聯型三相中壓配電電力電子系統的二次諧波控制方法，所述系統中每一相由多個低壓級聯單元(1)輸入端串聯、輸出端并聯組成，三相輸入端以星形方式連接，與濾波電感串聯后接入三相交流電網，三相輸出端并聯，各低壓級聯單元包括前級H橋變換器(101)和后級隔離LLC諧振變換器(102～105)；其特征在于，所述方法包括：通過后級LLC諧振變換器對中間母線電壓進行閉環控制，對母線電壓中的二次諧波及四次諧波進行抑制，實現對LLC開關頻率的自動調節，使得每一相輸入的紋波功率全部傳輸到輸出側，利用三相功率的紋波分量相位互差2π/3的特點，使得三相并聯后功率的紋波分量疊加抵消。

2.根據權利要求1所述的適用于級聯型三相中壓配電電力電子系統的二次諧波控制方法，其特征在于，所述方法還包括：在前級H橋變換器的占空比中注入一定比例的三次諧波以減小輸入功率峰值，從而減小后級LLC諧振變換器的電流應力。

3.根據權利要求1所述的適用于級聯型三相中壓配電電力電子系統的二次諧波控制方法，其特征在于，針對各低壓級聯單元設置第一控制器(3)，包括母線電壓控制模塊(301)、二次諧波抑制模塊(302)、四次諧波抑制模塊(303)、脈沖頻率調制模塊(304)；級聯單元中間母線電壓v_{b_mn}為第一控制器(3)的輸入信號，其中m＝A,B,C，n＝1,2,…N，N為m相中級聯單元數目；母線電壓控制模塊(301)用于產生后級LLC諧振變換器的基準開關頻率f⁽⁰⁾，二次諧波抑制模塊(302)和四次諧波抑制模塊(303)分別用于抑制母線電壓中的二次諧波和四次諧波，產生的調制信號分別為LLC變換器開關頻率的二次諧波補償量f⁽²⁾和四次諧波補償量f⁽⁴⁾，兩個補償量同時疊加到基準開關頻率f⁽⁰⁾中，得到LLC變換器的開關頻率f_mn，并作為脈沖頻率調制模塊(304)的輸入信號，經過脈沖頻率調制得到開關脈沖，發送給后級LLC諧振變換器的各開關管。

4.根據權利要求1所述的適用于級聯型三相中壓配電電力電子系統的二次諧波控制方法，其特征在于，針對所述系統設置第二控制器(2)，包含電壓控制模塊(201)、電流控制模塊(202)、三次諧波注入模塊(203)和PWM調制模塊(204)；電壓控制模塊(201)用于控制整個配電系統的輸出電壓V_o，其產生的輸出信號作為電流控制模塊(202)的輸入信號；電流控制模塊(202)用于控制電網電流實現功率因數校正，其輸出信號為所有級聯單元前級H橋變換器的占空比調制信號的基波；三次諧波注入模塊(203)用于產生占空比調制信號的三次諧波，與電流控制模塊(202)輸出的基波分量相減，作為前級H橋變換器的占空比調制信號；PWM調制模塊(204)用于產生所有H橋變換器(101)各開關管的開關脈沖。

5.根據權利要求4所述的適用于級聯型三相中壓配電電力電子系統的二次諧波控制方法，其特征在于，三次諧波注入模塊(203)注入系數k₃的值以使得系統中每一相輸入瞬時功率的峰值最小為原則選取。