一种三电平逆变器PWM脉冲封波方法和装置制造方法及图纸

技术编号:13233872 阅读:101 留言:0更新日期:2016-05-14 21:05
本发明专利技术实施例公开了一种三电平逆变器PWM脉冲封波方法和装置,应用于T型和1型三电平逆变器,逆变器包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;该方法包括:接收PWM脉冲封波指令,控制第一开关管和第四开关管关断,第一预设时间段后再控制第二开关管和所述第三开关管关断;检测所述逆变器输出的桥臂电流;根据桥臂电流的大小控制所述第二开关管和第三开关管的开断状态。在续流电流过零点时强制建立小电流的零电平续流回路,使得电流换向过程不会存在两电平续流情况,减轻封波状态对半母线电容的冲击问题,有效解决了开关管的电压应力问题。本发明专利技术提供的方法和装置实现方案简易,成本低,大大提高了系统并网的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及逆变器控制
,尤其涉及一种三电平逆变器PWM脉冲封波方法和装置
技术介绍
逆变器也称为DC/AC变换器,用于将直流电转换为交流电,广泛应用于风力发电、光伏发电等新能源发电领域。逆变器的应用越来越广泛,其控制也越来越重要。参见图1,该图为现有技术中一种T型三电平逆变器的拓扑示意图。现有技术中,常规封锁逆变器PffM的方法为:控制器发出PffM封波指令后,驱动第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4的PffM脉冲同时封波,即开关管Q1-Q4全部关断。当所有脉冲封锁后,输出电流依然在正负半周震荡。由于第二开关管Q2、第三开关管Q3全部关闭,此时电流在第一开关管Ql和第四开关管Q4之间续流工作,逆变器处于两电平续流状态。当第一二极管Dl和第三开关管Q3结电容相差比较大时,逆变器工作在两电平续流状态会造成第一二极管Dl或者第三开关管Q3电压应力超标。同理第二二极管D2和第二开关管Q2也会出现类似问题。因此,本领域技术人员需要提供一种三电平逆变器PWM脉冲封波方法和装置,解决PWM封波以后开关管电压应力超标的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术问题,本专利技术提供了一种三电平逆变器PWM脉冲封波方法和装置,能够解决PWM封波以后开关管电压应力超标的问题。本专利技术实施例提供一种三电平逆变器PWM脉冲封波方法,应用于T型和I型三电平逆变器,所述逆变器包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;该方法包括:接收PffM脉冲封波指令,控制所述第一开关管和所述第四开关管关断,第一预设时间段后再控制所述第二开关管和所述第三开关管关断;检测所述逆变器输出的桥臂电流;根据所述桥臂电流的大小控制所述第二开关管和所述第三开关管的开断状态。优选地,根据所述桥臂电流的大小控制所述第二开关管和所述第三开关管的开断状态,具体包括:判断所述桥臂电流由大于第一预设电流进入第一预设电流区间时,控制所述第二开关管开通,所述第三开关管关断;判断所述桥臂电流由小于第二预设电流进入所述第一预设电流区间时,控制所述第三开关管开通,所述第二开关管关断;所述第一预设电流区间为,11为所述第一预设电流,12为所述第二预设电流,且 11>0,12〈0。优选地,根据所述桥臂电流的大小控制所述第二开关管和所述第三开关管的开断状态,具体还包括:判断所述桥臂电流处于所述第一预设电流区间内时,保持上一时刻的所述第二开关管和第三开关管的开断状态不变。优选地,根据所述桥臂电流的大小控制所述第二开关管和第三开关管的开断状态,具体还包括:判断所述桥臂电流大于所述第一预设电流,或,判断所述桥臂电流小于所述第二预设电流时,控制所述第二开关管和所述第三开关管均关断。优选地,根据所述桥臂电流的大小控制所述第二开关管和所述第三开关管的开关状态,具体还包括:当所述桥臂电流位于第二预设电流区间内并维持第二预定时间段时,控制所述第二开关管和所述第三开关管均关断,完成封波过程;其中,11>13>0且13〈|12|。本专利技术实施例还提供一种三电平逆变器PWM脉冲封波方法,应用于T型和I型三电平逆变器,所述逆变器包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;该方法包括:接收PffM脉冲封波指令,控制所述第一开关管和所述第四开关管关断,第一预设时间段后再控制所述第二开关管和所述第三开关管关断;以第一预设周期控制所述第二开关管和所述第三开关管交替开通第三预定时间段,然后完成封波过程;所述第一预设周期与所述PffM脉冲的周期不同。本专利技术实施例还提供一种三电平逆变器PWM脉冲封波装置,应用于T型和I型三电平逆变器,所述逆变器包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;该装置包括:接收单元、控制单元和检测单元;所述接收单元,用于接收PWM脉冲封波指令,并将所述PWM脉冲封波指令发送给所述控制单元;所述控制单元,用于根据所述PWM脉冲封波指令控制所述第一开关管和所述第四开关管关断,第一预设时间段后再控制所述第二开关管和所述第三开关管关断;所述检测单元,用于检测所述逆变器输出的桥臂电流,并将所述桥臂电流发送给所述控制单元;所述控制单元,还用于根据所述桥臂电流的大小控制所述第二开关管和所述第三开关管的开断状态。优选地,所述控制单元包括:第一判断子单元、第二判断子单元和控制子单元;所述第一判断子单元,用于判断所述桥臂电流是否由大于第一预设电流进入第一预设电流区间;所述控制子单元,用于当所述第一判断子单元判断所述桥臂电流由大于所述第一预设电流进入所述第一预设电流区间时,控制所述第二开关管开通,所述第三开关管关断;所述第二判断子单元,用于判断所述桥臂电流是否由小于第二预设电流进入所述第一预设电流区间;所述控制子单元,还用于当所述第二判断子单元判断所述桥臂电流由小于所述第二预设电流进入所述第一预设电流区间时,控制所述第三开关管开通,所述第二开关管关断;所述第一预设电流区间为,11为所述第一预设电流,12为所述第二预设电流,且 11>0,12〈0。优选地,所述控制单元,还包括:第三判断子单元;所述第三判断子单元,用于判断所述桥臂电流是否处于所述第一预设电流区间内;所述控制子单元,用于当所述第三判断子单元判断所述桥臂电流处于所述第一预设电流区间内时,保持上一时刻的所述第二开关管和第三开关管的开断状态不变。 优选地,所述控制单元,还包括:第四判断子单元;所述第四判断子单元,用于判断所述桥臂电流是否大于所述第一预设电流,或,判断所述桥臂电流是否小于所述第二预设电流;所述控制子单元,用于当所述第四判断子单元判断所述桥臂电流大于所述第一预设电流,或,所述第四判断子单元判断所述桥臂电流小于所述第二预设电流时,控制所述第二开关管和所述第三开关管均关断。优选地,所述控制单元,还包括:第五判断子单元;所述第五判断子单元,用于判断所述桥臂电流是否位于第二预设电流区间内并维持第二预定时间段;所述控制子单元,用于当所述第五判断子单元判断所述桥臂电流位于第二预设电流区间内并维持第二预定时间段时,控制所述第二开关管和所述第三开关管均关断,完成封波过程;其中,11>13>0且13〈|12|。本专利技术实施例还提供一种三电平逆变器PWM脉冲封波装置,应用于T型和I型三电平逆变器,所述逆变器包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;该装置包括:接收单元和控制单元;所述接收单元,用于接收PWM脉冲封波指令,并将所述PWM脉冲封波指令发送给所述控制单元;所述控制单元,用于根据PWM脉冲封波指令控制所述第一开关管和所述第四开关管关断,第一预设时间段后再控制所述第二开关管和所述第三开关管关断;还用于以第一预设周期控制所述第二开关管和所述第三开关管交替开通第三预定时间段,然后完成封波过程;所述第一预设周期与所述PffM脉冲的周期不同。与现有技术相比,本专利技术至少具有以下优点:本专利技术提供的三电平逆变器PWM脉冲封波方法和装置,通过实时监测各相输出的桥臂电流的极性和大小,直到电流震荡衰减为零后才封锁全部的PWM脉冲,保证了自然震荡阶段两电平续流状态的出现;设计过零点小电流限制判断,避免了在封波后大电流能量持续向半母线充电问题,有效解决了封波后的中点偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三电平逆变器PWM脉冲封波方法,应用于T型和1型三电平逆变器,所述逆变器包括:第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管;其特征在于,该方法包括:接收PWM脉冲封波指令,控制所述第一开关管和所述第四开关管关断,第一预设时间段后再控制所述第二开关管和所述第三开关管关断;检测所述逆变器输出的桥臂电流;根据所述桥臂电流的大小控制所述第二开关管和所述第三开关管的开断状态。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李晓迅杨本和申凯江鹏孟杰
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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