本发明专利技术提供了一种组串式光伏逆变器SVPWM调制方法及系统，包括：空间电压矢量扇区划分步骤：将空间电压矢量划分为六个大扇区，再将每个大扇区划分成A、B、C、D四个小扇区，对每个小扇区内的矢量拥有对应的分解方法；矢量分解步骤：依据调制度将空间电压矢量分为三类，按照空间电压矢量所属类别依据对应的分解原则对相应扇区进行矢量分解，并分别计算矢量的作用时间；矢量序列选取步骤：依据矢量的状态进行排序，获得每个开关周期内的控制信号。本发明专利技术通过合理配置矢量，减小开关动作次数，采用开关状态更接近的小矢量参与调制，使桥臂开断次数大幅降低，从而降低光伏逆变器的开关损耗。耗。耗。
【技术实现步骤摘要】
组串式光伏逆变器SVPWM调制方法及系统
[0001]本专利技术涉及光伏并网逆变器领域，具体地，涉及一种组串式光伏逆变器SVPWM调制方法及系统，尤其是涉及一种低压大功率组串式光伏逆变器三电平SVPWM调制方法。
技术介绍
[0002]发展以光伏为代表的绿色新能源技术是解决环境问题、保持经济社会可持续发展的一项重要举措，组串式逆变器功率介于集中式逆变器于微型逆变器之间，兼具结构灵活、效率高、成本低等特点。而对于功率较大的组串式逆变器，受限于功率等级只能选择低压380V并网，低压大功率的应用场合对组串式光伏逆变器的效率提出了更高的要求。
[0003]二极管钳位三电平电压型逆变器结构相对简单，具有更少的谐波含量意味着可以减小逆变器开关频率，带来更小的开关损耗，所用器件相对较少，可靠性高，成为最具实用价值的多电平拓扑结构。
[0004]目前对三电平组串式光伏逆变器的研究大多在于对逆变器的控制方法方面，旨在解决其固有的共模电压，以及中点电压不均衡等造成的谐波等问题，而对三电平调制方法研究较少。专利文献CN106712564A将每一大扇区仅仅划分为两个小扇区，使矢量计算更加简单，有效地抑制了共模分量，不过其仅适用于高压系统调制比较小的情况。专利文献CN103138619A通过调整矢量的分配注入零序分量，通过调节用冗余小矢量的种类，来调节中点电位零序分量幅值大小，从而达到抑制中点电位波动的目的，不过此类方法会造成损耗的进一步增加。
[0005]需要注意的是，对于不同类型的三电平电压源型逆变器，谐波含量THD、中点电位平衡、共模电压和损耗都是需要考量的因素，采用不同的调制方法，这些性能指标必定有所取舍而不可兼得。例如，对于低压大功率组串式逆变器，逆变器损耗问题就格外突出，本专利技术从如何降低开关损耗方面入手，旨在提高逆变器的效率。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种组串式光伏逆变器SVPWM调制方法及系统。
[0007]根据本专利技术提供的一种组串式光伏逆变器SVPWM调制方法，包括：
[0008]空间电压矢量扇区划分步骤：将空间电压矢量划分为六个大扇区，再将每个大扇区划分成A、B、C、D四个小扇区，对每个小扇区内的矢量拥有对应的分解方法；
[0009]矢量分解步骤：依据调制度将空间电压矢量分为三类，按照空间电压矢量所属类别依据对应的分解原则对相应扇区进行矢量分解，并分别计算矢量的作用时间；
[0010]矢量序列选取步骤：依据矢量的状态进行排序，获得每个开关周期内的控制信号，驱动桥臂进行开关动作。
[0011]优选地，根据矢量的调制度大小对空间电压矢量采取不同的分解方式：
[0012]‑
若调制度小于设定值且仅存在A扇区时采取第一种分解方式；
[0013]‑
若跨越A、C扇区采取第二种分解方式；
[0014]‑
若跨越B、C、D扇区采取第三种分解方式。
[0015]优选地，所述矢量分解时允许采用不同的矢量组合，同时满足的条件包括：
[0016]在每个大扇区内有一相桥臂开关不动作，其他两相桥臂最多一个开关周期内动作一次，且动作方式仅限于由0到1、由1到0、由0到
‑
1或由
‑
1到0。
[0017]优选地，所述矢量序列选取依据矢量的分解结果，或通过拆分同一个矢量，使该矢量在一个开关周期内分别作用一段时间，需要满足条件：相邻的矢量最多只有一个桥臂开关状态不同，且每个开关周期内每相桥臂至多动作一次。
[0018]优选地，所述矢量分解过程中，选取开关状态接近的矢量进行合成，且A扇区必须采用零矢量，其余状态的空间电压矢量分解都不再使用零矢量进行合成。
[0019]优选地，所述矢量序列的选取考虑到小扇区内部，包括一个开关周期内的动作情况，同时也考虑到小扇区之间切换、大扇区之间切换，包括扇区切换时相邻两个开关周期的动作情况。
[0020]根据本专利技术提供的一种组串式光伏逆变器SVPWM调制系统，包括：
[0021]空间电压矢量扇区划分模块：将空间电压矢量划分为六个大扇区，再将每个大扇区划分成A、B、C、D四个小扇区，对每个小扇区内的矢量拥有对应的分解方法；
[0022]矢量分解模块：依据调制度将空间电压矢量分为三类，按照空间电压矢量所属类别依据对应的分解原则对相应扇区进行矢量分解，并分别计算矢量的作用时间；
[0023]矢量序列选取模块：依据矢量的状态进行排序，获得每个开关周期内的控制信号，驱动桥臂进行开关动作。
[0024]优选地，根据矢量的调制度大小对空间电压矢量采取不同的分解方式：
[0025]‑
若调制度小于设定值且仅存在A扇区时采取第一种分解方式；
[0026]‑
若跨越A、C扇区采取第二种分解方式；
[0027]‑
若跨越B、C、D扇区采取第三种分解方式。
[0028]优选地，所述矢量分解时允许采用不同的矢量组合，同时满足的条件包括：
[0029]在每个大扇区内有一相桥臂开关不动作，其他两相桥臂最多一个开关周期内动作一次，且动作方式仅限于由0到1、由1到0、由0到
‑
1或由
‑
1到0。
[0030]优选地，所述矢量序列选取依据矢量的分解结果，或通过拆分同一个矢量，使该矢量在一个开关周期内分别作用一段时间，需要满足条件：相邻的矢量最多只有一个桥臂开关状态不同，且每个开关周期内每相桥臂至多动作一次。
[0031]与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
[0032]1、不同于传统三电平SVPWM调制方法，本专利技术在冗余小矢量参与调制时并非全部参与调制，而是进行了选取，而前者所有的小矢量状态都将参与调制，使得每个开关周期内三相桥臂开关均会动作一次。本专利技术采用开关状态更接近的小矢量参与调制，本专利技术的桥臂开关动作次数理论上只有前者的2/3。
[0033]2、不同于传统的DPWM调制方法，本专利技术针对特定调制度下进行矢量分解，使得在调制度m＜0.5774时拥有更多的不动作桥臂选择，对于m＜0.5774时可使不动作桥臂为A相、B相和C相中的任意一个，相比于前者仅能使特定扇区的某一相桥臂钳位至指定状态，具有更高的灵活性与损耗分布均衡能力。
附图说明
[0034]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0035]图1为二极管钳位型三电平逆变器的拓扑结构图；
[0036]图2为矢量扇区划分与矢量位置关系图；
[0037]图3为调制度m＜0.5时实施例1给出的矢量分解方法下第一扇区内桥臂开关动作情况；
[0038]图4为调制度0.5＜m＜0.5774时实施例2给出的矢量分解方法下第一扇区内桥臂开关动作情况；
[0039]图5为调制度0.5774＜m＜1时实施例3给出的矢量分解方法下第一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种组串式光伏逆变器SVPWM调制方法，其特征在于，包括：空间电压矢量扇区划分步骤：将空间电压矢量划分为六个大扇区，再将每个大扇区划分成A、B、C、D四个小扇区，对每个小扇区内的矢量拥有对应的分解方法；矢量分解步骤：依据调制度将空间电压矢量分为三类，按照空间电压矢量所属类别依据对应的分解原则对相应扇区进行矢量分解，并分别计算矢量的作用时间；矢量序列选取步骤：依据矢量的状态进行排序，获得每个开关周期内的控制信号，驱动桥臂进行开关动作。2.根据权利要求1所述的组串式光伏逆变器SVPWM调制方法，其特征在于：根据矢量的调制度大小对空间电压矢量采取不同的分解方式：
‑
若调制度小于设定值且仅存在A扇区时采取第一种分解方式；
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若跨越A、C扇区采取第二种分解方式；
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若跨越B、C、D扇区采取第三种分解方式。3.根据权利要求1所述的组串式光伏逆变器SVPWM调制方法，其特征在于：所述矢量分解时允许采用不同的矢量组合，同时满足的条件包括：在每个大扇区内有一相桥臂开关不动作，其他两相桥臂最多一个开关周期内动作一次，且动作方式仅限于由0到1、由1到0、由0到
‑
1或由
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1到0。4.根据权利要求1所述的组串式光伏逆变器SVPWM调制方法，其特征在于：所述矢量序列选取依据矢量的分解结果，或通过拆分同一个矢量，使该矢量在一个开关周期内分别作用一段时间，需要满足条件：相邻的矢量最多只有一个桥臂开关状态不同，且每个开关周期内每相桥臂至多动作一次。5.根据权利要求1所述的组串式光伏逆变器SVPWM调制方法，其特征在于：所述矢量分解过程中，选取开关状态接近的矢量进行合成，且A扇区必须采用零矢量，其余状态的空间电压矢量分解都不再使用零矢量进行合成。6.根据权利要求1所述的组串...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈果，王志新，包俊，
申请(专利权)人：上海禧龙科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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