一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法和调制器技术

本申请公开了一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法和调制器，该方法包括：以不连续空间矢量脉宽调制方式作为三电平光伏逆变器默认的脉宽调制方式；在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，直至确认三电平光伏逆变器无安全隐患时，再将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换回所述不连续空间矢量脉宽调制方式，从而有效解决了三电平光伏逆变器运行过程中出现的一些故障或异常问题。

【技术实现步骤摘要】
一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法和调制器
本专利技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法和调制器。
技术介绍
不连续空间矢量脉宽调制方式是一种较为新颖的三电平光伏逆变器脉宽调制方式，它具有改善逆变器输出波形的谐波频谱、开关损耗较低、提高直流母线电压利用率等多项优点，因而受到了广泛应用。但是，三电平光伏逆变器在不连续空间矢量脉宽调制方式下容易出现故障或异常(例如在电网发生低电平穿越/零电压穿越状态下母线中点电位偏移，或当光伏组件对地寄生电容较大时共模漏电流过大)，影响了光伏并网发电系统的安全稳定运行。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法和调制器，以解决三电平光伏逆变器运行过程中出现的一些故障或异常问题(例如在电网发生低电平穿越/零电压穿越状态下母线中点电位偏移，或当光伏组件对地寄生电容较大时共模漏电流过大)。一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法，包括：以不连续空间矢量脉宽调制方式作为三电平光伏逆变器默认的脉宽调制方式；在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，直至确认三电平光伏逆变器无安全隐患时，再将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换回所述不连续空间矢量脉宽调制方式。其中，所述在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，包括：在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第一电流阈值，且直流侧电压大于第一电压阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为正弦载波调制方式。其中，所述在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，包括：在检测到电网电压低于低电压穿越阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为连续空间矢量脉宽调制方式。其中，所述在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，包括：在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第一电流阈值，直流侧电压大于第一电压阈值，以及电网电压低于低电压穿越阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为连续空间矢量脉宽调制方式。可选地，所述在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式前，还包括：在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第二电流阈值时，触发三电平光伏逆变器进行停机保护。一种三电平光伏逆变器脉宽调制器，包括：调制单元，用于以不连续空间矢量脉宽调制方式作为三电平光伏逆变器默认的脉宽调制方式；切换单元，用于在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，直至确认三电平光伏逆变器无安全隐患时，再将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换回所述不连续空间矢量脉宽调制方式。其中，所述调制单元为在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第一电流阈值，且直流侧电压大于第一电压阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为正弦载波调制方式，直至确认三电平光伏逆变器无安全隐患时，再将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换回所述不连续空间矢量脉宽调制方式的调制单元。其中，所述调制单元为在检测到电网电压低于低电压穿越阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为连续空间矢量脉宽调制方式，直至确认三电平光伏逆变器无安全隐患时，再将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换回所述不连续空间矢量脉宽调制方式的调制单元。其中，所述调制单元为在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第一电流阈值，直流侧电压大于第一电压阈值，以及电网电压低于低电压穿越阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为连续空间矢量脉宽调制方式，直至确认三电平光伏逆变器无安全隐患时，再将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换回所述不连续空间矢量脉宽调制方式的调制单元。可选地，所述调制器还包括：停机保护单元，用于在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第二电流阈值时，触发三电平光伏逆变器进行停机保护。从上述的技术方案可以看出，本专利技术在三电平光伏逆变器正常并网运行时采用DSVPWM调制方式来降低开关损耗，而在检测到逆变器出现安全隐患时，及时切换到其他脉宽调制方式来对DSVPWM调制方式下会发生的安全问题进行抑制、保证逆变器的正常运行，待无安全隐患时再切换回原调制方式，从而在实现较低开关损耗的前提下，解决了逆变器运行过程中可能出现的一些故障或异常问题，如：在光伏组件对地寄生电容较大时抑制了共模漏电流的增加，在电网发生LVRT/ZVRT状态下抑制了母线中点电位偏移等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例公开的一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法流程图；图2为现有技术公开的一种三电平光伏逆变器拓扑结构示意图；图3为现有技术公开的三电平光伏逆变器采用正弦载波调制方式的原理图；图4为现有技术公开的CSVPWM调制方式下的三电平电压空间矢量图；图5为本专利技术实施例公开的一种三电平光伏逆变器脉宽调制器结构示意图。具体实施方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下：ZVRT：ZeroVoltageRideThrough，零电压穿越；LVRT：LowVoltageRideThrough，低电压穿越；SPWM：SinusoidalPulseWidthModulation，正弦载波调制；SVPWM：SpaceVectorPulseWidthModulation，空间矢量脉宽调制；CSVPWM：ContinuousSpaceVectorPulseWidthModulation，连续空间矢量脉宽调制；DSVPWM：DiscontinuousSpaceVectorPulseWidthModulation，不连续空间矢量脉宽调制。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。参见图1，本专利技术实施例公开了一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法，以解决三电平光伏逆变器运行过程中出现的一些故障或异常问题(例如在电网发生LVRT/ZVRT状态下母线中点电位偏移，或当光伏组件对地寄生电容较大时共模漏电流过大)，包括：步骤101：以DSVPWM调制方式作为三电平光伏逆变器默认的脉宽调制方式，对尚无安全隐患的三电平光伏逆变器的输出波形进行调制，改善三电平光伏逆变器输出波形的谐波频谱、降低开关损耗、并提高直流母线电压利用率；步骤102：检测三电平光伏逆变器是否存在安全隐患，若存在，进入步骤103；否则返回步骤102；步骤103：切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，使之运行在可有效抑制所述安全隐患的其他脉宽调制方式下；步骤104：检测三电平光伏逆变器是否无安全隐患，若无安全隐患，进入步骤105；否则返回步骤104；步骤105：将三电平光伏逆变器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法，其特征在于，包括：以不连续空间矢量脉宽调制方式作为三电平光伏逆变器默认的脉宽调制方式；在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，直至确认三电平光伏逆变器无安全隐患时，再将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换回所述不连续空间矢量脉宽调制方式。

【技术特征摘要】
1.一种三电平光伏逆变器脉宽调制方法，其特征在于，包括：以不连续空间矢量脉宽调制方式作为三电平光伏逆变器默认的脉宽调制方式；在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，直至确认三电平光伏逆变器无安全隐患时，再将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换回所述不连续空间矢量脉宽调制方式；其中，所述在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，包括：在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第一电流阈值，且直流侧电压大于第一电压阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为正弦载波调制方式；或者，所述在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，包括：在检测到电网电压低于低电压穿越阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为连续空间矢量脉宽调制方式；或者，所述在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式，包括：在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第一电流阈值，直流侧电压大于第一电压阈值，以及电网电压低于低电压穿越阈值时，将三电平光伏逆变器的脉宽调制方式切换为连续空间矢量脉宽调制方式。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在检测到三电平光伏逆变器存在安全隐患时，切换三电平光伏逆变器的脉宽调制方式前，还包括：在检测到三电平光伏逆变器的共模漏电流有效值大于第二电流阈值时，触发三电平光伏逆变器进行停机保护。3.一种三电平光伏逆变器脉宽调制器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓迅，韩志强，杨本和，申凯，李浩源，梅晓东，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34