本发明专利技术提供了一种多电平逆变器的控制方法、装置及系统，所述多电平逆变器为四电平或者四电平以上的逆变器，所述方法包括：检测到多电平逆变器的直流母线电压大于预设阈值；提高第二储能单元两端的电压；在多电平逆变器处于高电压启动或者低电压穿越时，控制多电平逆变器工作在两电平或者三电平工作模式。由于在多电平逆变器中，第二储能单元与第一开关管和第二开关管组成的串联电路并联，处于关断状态的第一开关管或者第二开关管承受的电压等于第二储能单元两端的电压，因此直流母线电压比较高时，提高第二储能单元两端的电压，这样第一开关管组和第二开关管组的开关管两端的电压将会下降，因此无需选取电压应力较大的开关管，提高系统效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及逆变器控制领域，尤其是涉及一种多电平逆变器的控制方法、装置及系统。
技术介绍
在光伏发电等新能源发电领域，传统的二电平和三电平逆变器由于存在系统开关频率低，体积和重量较大等缺点，在很多情况下已经不能满足基本需求。而四电平、五电平甚至更高电平的逆变器的应用则越来越广泛。图1为一种常用的五电平逆变器，该逆变器能够输出“+1”、“+2”、“0”、“-1”和“_2”五种电平。其中，当输出“+2”电平时，开关管Ql和开关管Q3导通，此时开关管Q6两端的电压通常为直流母线电压的3/4，当直流母线电压比较大时，例如为1500V，此时会导致开关管Q6两端的电压较大，例如会达到1125V，如果考虑到悬浮电容和母线电容电压波动，开关管Q6两端的电压可能会超过1200V。因此为了保证开关管Q6能够正常工作，需要选取电压应力较大的开关管。同样，该逆变器输出“_2”电平时，开关管Q3两端的电压也通常较大，需要选取电压应力较大的开关管。为了满足开关管Q6和开关管Q3的电压降额，提高可靠性，开关管Q3和开关管Q6 —般至少要选择电压应力为1700V的开关管。然而，电压应力较大的开关管存在较大的开关损耗和导通损耗，导致系统效率较低。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种多电平逆变器的控制方法、装置及系统，以实现在直流母线电压比较高时降低开关管两端的电压，因此无需选取电压应力较大的开关管，从而降低开关损耗和导通损耗，提高系统效率。为此，本专利技术解决技术问题的技术方案是:本专利技术提供了一种多电平逆变器的控制方法，所述多电平逆变器为四电平或者四电平以上的逆变器，包括第一开关管组、第二开关管组、第三开关管组、第一开关管、第二开关管、第一储能单元和第二储能单元，其中，所述第一开关管组包括至少一个串联的开关管，所述第二开关管组包括至少一个串联的开关管，所述第三开关管组包括至少两个开关管；所述第一储能单元的第一端连接直流电源的正极和所述第一开关管组的第一端，所述第一储能单元的第二端连接所述直流电源的负极和所述第二开关管组的第一端；所述第一开关管组的第二端连接所述第二储能单元的第一端和第一开关管的第一端，所述第二开关管组的第二端连接所述第二储能单元的第二端和所述第二开关管的第二端，所述第三开关管组连接所述第一储能单元的中点、所述第一开关管组的第二端和所述第二开关管组的第二端；所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，作为所述多电平逆变器的输出端；所述方法包括:检测到所述多电平逆变器的直流母线电压大于预设阈值；提高所述第二储能单元两端的电压； 在所述多电平逆变器处于高电压启动或者低电压穿越时，控制所述多电平逆变器工作在两电平或者三电平工作模式。可选的，所述提高所述第二储能单元两端的电压，包括:提高所述第二储能单元两端的电压，以使得所述第二储能单元两端的电压大于直流母线电压的1/4。可选的，所述控制所述多电平逆变器工作在两电平工作模式，包括:控制所述多电平逆变器输出“+I”和“-1”电平；其中，当输出“+I”电平时，所述第一开关管组中的各个开关管和所述第一开关管导通，其他开关管关断；当输出“-1”电平时，所述第二开关管组中的各个开关管和所述第二开关管导通，其他开关管关断。可选的，所述控制所述多电平逆变器工作在三电平工作模式，包括:控制所述多电平逆变器输出“+1”、“-1”和“O”电平；其中，当输出“+1”电平时，所述第一开关管组中的各个开关管和所述第一开关管导通，其他开关管关断；当输出“-1”电平时，所述第二开关管组中的各个开关管和所述第二开关管导通，其他开关管关断；当输出“O”电平时，所述第三开关管组中的部分或者全部开关管导通，所述第一开关管或者所述第二开关管导通。可选的，提高所述第二储能单元两端的电压之后，所述方法还包括:检测到所述直流母线电压小于所述预设阈值；降低所述第二储能单元两端的电压。本专利技术提供了一种多电平逆变器的控制装置，所述多电平逆变器为四电平或者四电平以上的逆变器，包括第一开关管组、第二开关管组、第三开关管组、第一开关管、第二开关管、第一储能单元和第二储能单元，其中，所述第一开关管组包括至少一个串联的开关管，所述第二开关管组包括至少一个串联的开关管，所述第三开关管组包括至少两个开关管；所述第一储能单元的第一端连接直流电源的正极和所述第一开关管组的第一端，所述第一储能单元的第二端连接所述直流电源的负极和所述第二开关管组的第一端；所述第一开关管组的第二端连接所述第二储能单元的第一端和第一开关管的第一端，所述第二开关管组的第二端连接所述第二储能单元的第二端和所述第二开关管的第二端，所述第三开关管组连接所述第一储能单元的中点、所述第一开关管组的第二端和所述第二开关管组的第二端；所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，作为所述多电平逆变器的输出端；所述装置包括:检测单元，用于检测到所述多电平逆变器的直流母线电压大于预设阈值；调节单元，用于在所述检测单元检测到所述多电平逆变器的直流母线电压大于预设阈值之后，提高所述第二储能单元两端的电压；控制单元，用于在所述多电平逆变器处于高电压启动或者低电压穿越时，控制所述多电平逆变器工作在两电平或者三电平工作模式。可选的，所述调节单元具体用于，在所述检测单元检测到所述多电平逆变器的直流母线电压大于预设阈值之后，提高所述第二储能单元两端的电压，以使得所述第二储能单元两端的电压大于直流母线电压的1/4。可选的，当控制所述多电平逆变器工作在两电平工作模式时，所述控制单元具体用于，控制所述多电平逆变器输出“+1”和“-1”电平；其中，当输出“+1”电平时，所述第一开关管组中的各个开关管和所述第一开关管导通，其他开关管关断；当输出“-1”电平时，所述第二开关管组中的各个开关管和所述第二开关管导通，其他开关管关断。可选的，当控制所述多电平逆变器工作在三电平工作模式时，所述控制单元具体用于，控制所述多电平逆变器输出和“O”电平；其中，当输出“+I”电平时，所述第一开关管组中的各个开关管和所述第一开关管导通，其他开关管关断；当输出“-1”电平时，所述第二开关管组中的各个开关管和所述第二开关管导通，其他开关管关断；当输出“O”电平时，所述第三开关管组中的部分或者全部开关管导通，所述第一开关管或者所述第二开关管导通。可选的，所述检测单元还用于，检测到所述直流母线电压小于所述预设阈值；所述调节单元还用于，在所述检测单元检测到所述直流母线电压小于所述预设阈值之后，降低所述第二储能单元两端的电压。本专利技术提供了一种多电平逆变器系统，所述系统包括:多电平逆变器和多电平逆变器的控制装置；所述多电平逆变器为四电平或者四电平以上的逆变器，包括第一开关管组、第二开关管组、第三开关管组、第一开关管、第二开关管、第一储能单元和第二储能单元，其中，所述第一开关管组包括至少一个串联的开关管，所述第二开关管组包括至少一个串联的开关管，所述第三开关管组包括至少两个开关管；所述第一储能单元的第一端连接直流电源的正极和所述第一开关管组的第一端，所述第一储能单元的第二端连接所述直流电源的负极和所述第二开关管组的第一端；所述第一开关管组的第二端连接所述第二储能单元的第一端和第一开关管的第一端，所述第二开关管组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多电平逆变器的控制方法，其特征在于，所述多电平逆变器为四电平或者四电平以上的逆变器，包括第一开关管组、第二开关管组、第三开关管组、第一开关管、第二开关管、第一储能单元和第二储能单元，其中，所述第一开关管组包括至少一个串联的开关管，所述第二开关管组包括至少一个串联的开关管，所述第三开关管组包括至少两个开关管；所述第一储能单元的第一端连接直流电源的正极和所述第一开关管组的第一端，所述第一储能单元的第二端连接所述直流电源的负极和所述第二开关管组的第一端；所述第一开关管组的第二端连接所述第二储能单元的第一端和第一开关管的第一端，所述第二开关管组的第二端连接所述第二储能单元的第二端和所述第二开关管的第二端，所述第三开关管组连接所述第一储能单元的中点、所述第一开关管组的第二端和所述第二开关管组的第二端；所述第一开关管的第二端连接所述第二开关管的第一端，作为所述多电平逆变器的输出端；所述方法包括：检测到所述多电平逆变器的直流母线电压大于预设阈值；提高所述第二储能单元两端的电压；在所述多电平逆变器处于高电压启动或者低电压穿越时，控制所述多电平逆变器工作在两电平或者三电平工作模式。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，别伟，李浩源，赵为，耿后来，申潭，
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
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