单向级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制策略制造技术

技术编号:19834799 阅读:21 留言:0更新日期:2018-12-19 18:58
本发明专利技术提供了一种能量单方向流动级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制策略,其主要包括排序模块、配对模块、运算模块和调制波生成模块。本发明专利技术对传统单周期控制进行改进,在不改变单周期控制无需使用锁相环以及交流侧无需使用电压传感器的优点外,与传统PI控制的直流电压平衡控制策略相比,具有调节速度快、调节范围大的优点,当能量单方向流动级联式多电平电力电子变流器直流电压的不平衡度较大时,本发明专利技术提供的方法可使能量单方向流动级联式多电平电力电子变流器以最大速率调节各级直流电压使其保持平衡,并使整个电路交流侧在低谐波,高功率因数下运行。

【技术实现步骤摘要】
单向级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制策略
本专利技术涉及级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制领域,特别涉及一种能量单方向流动的级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制策略。
技术介绍
级联式多电平电力电子变流器是一种将传统电力电子变流器通过级联的方式连接而成的变流器,与非级联的电力电子变流器相比,级联式电力电子变流器由于可以产生多种电平,因此可以更好的实现对波形和电能质量的控制。另外,级联式电力电子变流器还可以应用于高压大容量的场合,通过采用级联的方式降低器件的耐压等级。但是在级联式多电平电力电子变流器中,由于各级电力电子变流器参数存在差异,尤其是各级电力电子变流器的直流负载存在不平衡的情况,这使得各级电力电子变流器的直流电压产生不平衡现象,进而对整个系统带来一系列不利影响。因此,保证级联式多电平电力电子变流器各级直流母线电压在整个运行过程中保持平衡是非常重要的。级联式多电平电力电子变流器可以是能量双方向传输型,也可以是能量单方向传输型,与能量双方向传输型级联式多电平电力电子变流器相比较,能量单方向传输型级联式多电平电力电子变流器,使用的开关器件少,运行过程中开关损本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.单向级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制策略,所述单向级联式多电平电力电子变流器,包括级联式单相单向变流器,所述级联式单相单向变流器由N个单相单向变流器级联而成,N为大于1的整数;所述单相单向变流器包括单相二极管H桥变流器、单相VIENNA变流器和单相无桥变流器;其特征在于,单向级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制策略步骤如下:(1)对级联式单相单向变流器中的每个单相单向变流器直流电压进行采样,得到N个直流电压信号Ud1、Ud2...UdN;(2)将步骤(1)中的N个直流电压信号Ud1、Ud2…UdN送入求和模块,得到总输出直流电压信号Ud为:

【技术特征摘要】
1.单向级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制策略,所述单向级联式多电平电力电子变流器,包括级联式单相单向变流器,所述级联式单相单向变流器由N个单相单向变流器级联而成,N为大于1的整数;所述单相单向变流器包括单相二极管H桥变流器、单相VIENNA变流器和单相无桥变流器;其特征在于,单向级联式多电平电力电子变流器直流电压平衡控制策略步骤如下:(1)对级联式单相单向变流器中的每个单相单向变流器直流电压进行采样,得到N个直流电压信号Ud1、Ud2...UdN;(2)将步骤(1)中的N个直流电压信号Ud1、Ud2…UdN送入求和模块,得到总输出直流电压信号Ud为:其中Udn为级联式单相单向变流器第n个单相单向变流器直流电压信号,n为不大于N的正整数;(3)将总输出直流电压信号的参考信号与步骤(2)中的总输出直流电压信号Ud相减,得到电压调节器的输入信号ΔUd:(4)将步骤(3)中的电压调节器的输入信号ΔUd送入电压调节器;(5)根据单周期控制原理和步骤(2),电压调节器的输出um为:其中Rs为级联式单相单向变流器的交流侧电流采样电阻,Re为级联式单相单向变流器的总等效电阻,um为正数;(6)将步骤(5)中的电压调节器的输出um送入载波生成模块,生成幅值为um的三角波;(7)通过级联式单相单向变流器的交流侧电流采样电阻Rs对级联式单相单向变流器的交流侧电流is进行采样,得到交流电流采样信号Rsis;(8)将步骤(7)中的交流电流采样信号Rsis送入绝对值模块得到绝对值信号|Rsis|;(9)将步骤(5)中的电压调节器的输出um和步骤(8)中的绝对值信号|Rsis|送入运算模块,计算得到调制波调整信号Δ|Rsis|:(10)将步骤(1)中的N个直流电压信号Ud1、Ud2...UdN送入排序模块,按从大到小或从小到大的顺序进行排列;(11)将步骤(10)中的排序后的N个直流电压信号Ud1、Ud2...UdN送入配对模块,配对方法如下:(a)当N为偶数时,排序后的N个直流电压信号中的最高值对应的单相单向变流器与最低值对应的单相单向变流器配为一对,余下的直流电压信号中的最高值对应的单相单向变流器与最低值对应...

【专利技术属性】
技术研发人员:程红王聪胡昊雨刘瑨琪赵志浩张莹卢其威邹甲
申请(专利权)人:中国矿业大学北京
类型:发明
国别省市:北京,11

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1