在多电平逆变系统中实现将脉动电压衔接成交流电的方法技术方案

本发明专利技术主要涉及在多电平逆变系统中实现将脉动电压衔接成交流电的方法，将多电平逆变器相对于第一电位产生的第一脉动电压加载在负载上，将多电平逆变器相对于第二电位产生的第二脉动电压加载在负载上。使得：加载在负载上的一系列的第一和第二脉动电压相互交替间隔出现，从而由负载上连续施加的第一和第二脉动电压等效为提供给负载的交流电压。并且交流电压的正弦函数的每个完整周期中出现的第一和第二脉动电压分别视为第一个半周期和第二个半周期。

A Method of Connecting Pulsating Voltage to AC in Multilevel Inverter System

The invention mainly relates to the method of connecting the pulsating voltage into alternating current in a multi-level inverter system, loading the first pulsating voltage generated by the multi-level inverter relative to the first potential on the load, and the second pulsating voltage generated by the multi-level inverter relative to the second potential on the load. Thus, a series of first and second pulsating voltages loaded on the load alternate with each other, so that the first and second pulsating voltages continuously applied on the load are equivalent to the AC voltage supplied to the load. The first and second pulsating voltages in each complete cycle of the sinusoidal function of AC voltage are regarded as the first half cycle and the second half cycle respectively.

【技术实现步骤摘要】
在多电平逆变系统中实现将脉动电压衔接成交流电的方法
本专利技术主要涉及到逆变器
，确切的说，是在涉及到含有多电平逆变电路中实现将脉动电压衔接成交流电的方法和对应的逆变方案。
技术介绍
电力电子技术自二十世纪五十年代诞生以来经过近半个世纪的飞速发展，至今已被广泛应用于需要电能变换的各个领域，而随着近些年来化工能源的枯竭和对环境的污染变得愈来愈严重，光伏发电领域的能源变换也越来越多的采用到逆变系统。在低压小功率的用电领域，电力电子技术己渐趋成熟，高功率密度、高效率和高性能变成主流，而在高压大功率的工业和输配电技术正成为当今电力电子技术的研究重点。业界总是希望电力电子装置能够处理越来越高的电压等级和容量等级。例如电力系统中的高压直流输电，以静止同步补偿器和有源电力滤波器等为代表的柔性交流输电技术，和以高压变频为代表的大电机驱动和大功率电源装置等；再者，为了满足输出电压谐波含量的要求，又希望这些大功率电力电子装置能工作在高开关频率下，并且尽量减少电磁干扰问题。电力电子器件是电力电子装置的核心，在过去的几十年里，电力电子器件经历了晶闸管、可关断晶闸管、双极型大功率晶体管和场效应控制器件几本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在多电平逆变系统中实现将脉动电压衔接成交流电的方法，其特征在于，该方法包括：将多电平逆变器相对于第一电位产生的第一脉动电压加载在负载上；将多电平逆变器相对于第二电位产生的第二脉动电压加载在负载上；使得：加载在负载上的一系列的第一和第二脉动电压相互交替间隔出现，从而由负载上连续施加的第一和第二脉动电压等效为提供给负载的交流电压；以及所述交流电压的正弦函数的每个完整周期中出现的所述第一和第二脉动电压分别视为第一个半周期和第二个半周期的脉动电压。

【技术特征摘要】
1.一种在多电平逆变系统中实现将脉动电压衔接成交流电的方法，其特征在于，该方法包括：将多电平逆变器相对于第一电位产生的第一脉动电压加载在负载上；将多电平逆变器相对于第二电位产生的第二脉动电压加载在负载上；使得：加载在负载上的一系列的第一和第二脉动电压相互交替间隔出现，从而由负载上连续施加的第一和第二脉动电压等效为提供给负载的交流电压；以及所述交流电压的正弦函数的每个完整周期中出现的所述第一和第二脉动电压分别视为第一个半周期和第二个半周期的脉动电压。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：第一脉动电压相对第一电位呈现为交流电的正向脉动变化；第二脉动电压相对第二电位呈现为交流电的负向脉动变化；所述交流电压的任意一个完整周期包括定义为正的半个周期的所述第一个半周期和定义为负的半个周期的所述第二个半周期。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述第一个半周期的第一脉动电压波形相对于第一电位呈现为交流电的带有负向脉动变化的部分和带有正向脉动变化的部分；所述第二个半周期的第二脉动电压波形相对于第二电位呈现为交流电的带有正向脉动变化的部分和带有负向脉动变化的部分；以及所述交流电的任意一个完整周期包括由负向脉动电压过渡到正向脉动电压的所述第一个半周期和包括自正向脉动电压过渡到负向脉动电压的所述第二个半周期。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：提供给多电平逆变器的直流输入电压等于第二电位和第一电位之差。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述多电平逆变器产生的多电平输出电压中的任意一个电平的高电平延续的时长和低电平延续的时长构成第一周期值；所述正弦函数具有大于所述第一周期值的第二周期值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：提供一个飞跨电容式逆变器的桥臂，具有串联连接在接收直流输入电压的第一和第二输入端之间的上臂和下臂；提供一个输出级，具有连接在第一和第二输入端之间的第一和第二控制开关，并且所述第一输入端带有第二电位且所述第二输入端带有第一电位；在所述桥臂的上臂和下臂间互连处的第一中间节点与所述输出级的第一和第二控制开关间互连处的第二中间节点之间提供交流电：其中：将所述桥臂的多电平输出电压切换到相对于第一电位产生第一脉动电压和切换到相对于第二电位产生第二脉动电压的切换方式为：在交流电正弦波的第一个半周期的期间，一个处理器驱动第一控制开关予以关断而驱动第二控制开关予以接通，则所述第二中间节点切换至具有所述第一电位；在交流电正弦波的第二个半周期的期间，所述处理器驱动第一控制开关被接通而驱动第二控制开关予以关断则所述第二中间节点切换至具有所述第二电位。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：以所述交流电压的正弦函数的半个周期为所述第一电位和所述第二电位之间执行切换跳变的时间节点，即在正弦波的每个完整周期的第一个和第二个半周期中的每一个结束时刻所述多电平逆变器的电压参考基准跳变一次；并且电压参考基准的电位跳变幅度等于所述多电平逆变器的直流输入电压的电压值。8.一种在多电平逆变系统中实现将脉动电压衔接成交流电的方法，其特征在于，提供一个飞跨电容式逆变器的桥臂且其具有串联在接收直流输入电压的第一和第二输入端之间的上臂和下臂，和提供串联在第一和第二输入端之间的第一和第二控制开关，从而在所述桥臂的上臂和下臂间互连处的第一中间节点与第一和第二控制开关间互连处的第二中间节点之间输出交流电；所述的方法包括：在交流电正弦波的第一个半周期的期间，关断第一控制开关而接通第二控制开关使所述第二中间节点切换至连接到所述桥臂接收直流输入电压的第二输入端，藉此所述桥臂的输出电压以第二输入端的第一电位作为电压参考基准产生一系列的多电平输出电压，并合成按正弦波规律变化的加载在负载上的第一脉动电压的波形；在交流电正弦波的第二个半周期的期间，接通第一控制开关而关断第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永，高波，胡晓磊，
申请(专利权)人：丰郅上海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31