一种NPC三电平关机控制方法、装置及系统制造方法及图纸

技术编号:31986526 阅读:22 留言:0更新日期:2022-01-20 02:08
本发明专利技术公开了一种NPC三电平关机控制方法,包括:获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号;根据关机信号将待关闭外管的驱动置低;当关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时,在获取到关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波;预设时间为待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。在接收到关机信号时,通过先将待关闭外管的驱动置低,再在延长一段时间,使得一待关闭内管内电流值降低为0时,再对待关闭内管进行封波,从而保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会因为在峰值电流状态关机而导致的过压损坏。本发明专利技术还提供了一种装置及系统,同样具有上述有益效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种NPC三电平关机控制方法、装置及系统


[0001]本专利技术涉及逆变器
,特别是涉及一种NPC三电平关机控制方法、一种NPC三电平关机控制装置以及一种NPC三电平关机控制系统。

技术介绍

[0002]逆变器被广泛应用于新能源发电和储能系统中,其工作原理是通过逆变电路将光伏电池板、蓄电池发出的直流电转变为交流电。在高压大功率场合的光伏逆变器中通常使用中点钳位(Neutral Point Clamped,NPC)三电平逆变拓扑。相较于传统的全桥两电平和T型三电平逆变拓扑而言,NPC型三电平逆变器拓扑中的每个开关管所承受的电压应力仅是前两者的一半,因此NPC型三电平逆变器拓扑在光伏逆变器中的应用日趋广泛。
[0003]目前光伏逆变器主要还是以发有功功率为主,一般功率因数运行范围为
±
0.8。在故障关机和指令关机的状态下,有可能在峰值电流状态关机,此时NPC三电平逆变电路中的内管会承受较大的电压尖峰,容易因过压而损坏。所以如何提供一种可以保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会过压损坏的控制方法是本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种NPC三电平关机控制方法,可以保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会过压损坏;本专利技术的另一目的在于提供一种NPC三电平关机控制装置以及一种NPC三电平关机控制系统,可以保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会过压损坏。
[0005]为解决上述技术问题,本专利技术提供一种NPC三电平关机控制方法,包括:获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号;根据所述关机信号将待关闭外管的驱动置低;当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波;所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。
[0006]可选的,所述当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波包括:根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角,以及获取所述关机信号时刻的第二相位角,计算所述预设时间;在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波。
[0007]可选的,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波之前,还包括:将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间;所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3,包括端点值;
所述在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波包括:在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。
[0008]可选的,还包括:获取电网电压值;当在延长预设时间时所述电网电压值过零,对待关闭内管进行封波。
[0009]可选的,还包括:当所述关机信号的触发时机位于无功功率传输模式时,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长额定时间对待关闭内管进行封波。
[0010]本专利技术还提供了一种NPC三电平关机控制装置,包括:关机信号获取模块,用于获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号;外管控制模块,用于根据所述关机信号将待关闭外管的驱动置低;内管延长封波模块,用于当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波;所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。
[0011]可选的,内管延长封波模块包括:计算单元,用于根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角,以及获取所述关机信号时刻的第二相位角,计算所述预设时间;延长封波单元,用于在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波。
[0012]可选的,还包括:预设时间延长单元,用于将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间;所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3,包括端点值;所述延长封波单元用于:在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。
[0013]可选的,还包括:电网电压获取模块,用于获取电网电压值;过零封波模块,用于当在延长预设时间时所述电网电压值过零,对待关闭内管进行封波。
[0014]本专利技术还提供了一种NPC三电平关机控制系统,包括DSP控制器,外部逻辑控制电路,以及NPC三电平逆变电路;所述NPC三电平逆变电路包括待关闭外管和待关闭内管;所述DSP控制器用于发送关机信号;所述外部逻辑控制电路用于:获取对于所述NPC三电平逆变电路的关机信号;根据所述关机信号将所述待关闭外管的驱动置低;当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对所述待关闭内管进行封波;所述预设时间为所述待关闭
内管内电流值降低为0时所需时间。
[0015]本专利技术所提供的一种NPC三电平关机控制方法,包括:获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号;根据关机信号将待关闭外管的驱动置低;当关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时,在获取到关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波;预设时间为待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。
[0016]在接收到关机信号时,通过先将待关闭外管的驱动置低,再在延长一段时间,使得一待关闭内管内电流值降低为0时,再对待关闭内管进行封波,从而保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会因为在峰值电流状态关机而导致的过压损坏。
[0017]本专利技术还提供了一种NPC三电平关机控制装置以及一种NPC三电平关机控制系统,同样具有上述有益效果,在此不再进行赘述。
附图说明
[0018]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案,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的介绍,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。
[0019]图1为现有技术中NPC型三电平三相逆变器的拓扑结构示意图;图2为图1中一相的拓扑结构示意图;图3为现有技术中的控制逻辑图;图4为本专利技术实施例所提供的一种NPC三电平关机控制方法的流程图;图5为本专利技术实施例所提供的一种具体的NPC三电平关机控制方法的流程图;图6为在I区间触发关机后驱动时序图;图7为在I区间触发关机后电感电流的续流路径图;图8为在纯有功工况下靠近过零点时触发关机后的驱动时序图;图9为在II区间触发关机后电感电流的续流路径图;图10为本专利技术实施例所提供的一种NPC三电平关机控制装置的结构框图;图11为本专利技术实施例所提供的一种NPC三电平关机控制系统的结构框图。
具体实施方式
[0020]本专利技术的核心是提供一种NPC三电平关机控制方法。在现有技术中,在峰值电流状态关机时,NPC三电平逆变电路中的内管会承受较大的电压尖峰,容易因过压而损坏。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种NPC三电平关机控制方法,其特征在于,包括:获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号;根据所述关机信号将待关闭外管的驱动置低;当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波;所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波包括:根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角,以及获取所述关机信号时刻的第二相位角,计算所述预设时间;在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波之前,还包括:将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间;所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3,包括端点值;所述在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长预设时间后对待关闭内管进行封波包括:在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:获取电网电压值;当在延长预设时间时所述电网电压值过零,对待关闭内管进行封波。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:当所述关机信号的触发时机位于无功功率传输模式时,在获取到所述关机信号的时刻的基础上,延长额定时间对待关闭内管进行封波。6.一种NPC三电平关机控制装置,其特征在于,包括:关机信号获取模块,用于获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号;外管控制模块,用于...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱成林陈建明吴龙生卢钢
申请(专利权)人:浙江日风电气股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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