一种船用微网逆变器、调制策略及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种船用微网逆变器、调制策略及控制方法。逆变器包括直流支撑电容、A相桥式逆变单元、B相桥式逆变单元、C相桥式逆变单元、三绕组变压器和三相交流滤波器，外部输入的直流电压施加在直流支撑电容两端形成直流母线，三个桥式逆变单元具有相同的电路拓扑，将输入的直流电压变换成交流PWM电压，再经变压器绕组串联叠加。通过变压器绕组配合实现了逆变器直流电压利用率和输出电压质量的提高，并通过变压器的磁集成技术提高了功率密度；本发明专利技术调制策略，在实现开关频率等效倍频的同时，抑制了共模电压及变压器原边环流，降低了逆变器的振动噪声，提高了功率密度；本发明专利技术控制方法可提高带非线性负载时逆变器的输出电压质量，并实现了变压器原边电流谐波的有效抑制，降低逆变器的振动能级水平。降低逆变器的振动能级水平。降低逆变器的振动能级水平。

【技术实现步骤摘要】
一种船用微网逆变器、调制策略及控制方法


[0001]本专利技术属于逆变电源
，尤其涉及一种船用微网逆变器、调制策略及控制方法。

技术介绍

[0002]目前，公知的微网逆变器普遍采用三相三桥臂逆变拓扑，其具有电路拓扑简单、器件数量少、成本低和控制策略成熟等优势。但特种船用微网逆变器在功率密度、直流电压利用率、输出电压质量和振动噪声指标上比一般的微网逆变器有更高的要求。公知的环流抑制措施主要包括串接环流限流电感与改变逆变单元载波相位等方法。其中，串接环流滤波电感不可避免地增加了逆变器的体积和成本；改变逆变单元载波相位虽然不增加硬件成本，但载波相位决定了多重化的谐波叠加特性，在抑制环流的同时可能带来输出电压波形质量及电磁兼容指标下降等新的问题。
[0003]同时，三相逆变器普遍在同步旋转坐标系下采用电压
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电流双闭环控制策略，其调节器一般选用PI调节器，可实现对基波电压指令的无静差跟踪。但PI调节器对谐波的抑制能力有限，因此带非线性负载时，逆变器输出电压质量显著降低。为提高逆变器谐波抑制能力，可增加闭环控制带宽，但可能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用微网逆变器，其特征在于：包括直流支撑电容(1)、A相桥式逆变单元(2)、B相桥式逆变单元(3)、C相桥式逆变单元(4)、三绕组变压器(5)和三相交流滤波器(6)，其中，外部输入的直流电压施加在直流支撑电容(1)两端形成直流母线；三个桥式逆变单元具有相同的电路拓扑，每个桥式逆变单元均由并联接入直流母线的四个逆变桥臂组成，每个逆变桥臂由两个串联开关器件构成，两组逆变桥臂构成一个H桥逆变单元。2.根据权利要求1所述船用微网逆变器，其特征在于：所述A相桥式逆变单元(2)包括第一开关器件(20)与第二开关器件(21)串联构成第一逆变桥臂、第三开关器件(22)与第四开关器件(23)串联构成第二逆变桥臂，这两个逆变桥臂组成一个H桥逆变单元与直流母线并联；由第五开关器件(24)和第六开关器件(25)串联、第七开关器件(26)和第八开关器件(27)串联后组成的另一个H桥逆变单元与直流母线并联；这两个H桥逆变单元，一个接入A相一次侧第一绕组(50)、另一个接入A相一次侧第二绕组(51)；两个H桥逆变单元输出的PWM电压经变压器绕组串联叠加，在A相二次侧绕组(52)输出得到两重化后的PWM电压；两重化后的PWM电压输入至逆变器的三相交流滤波器(6)，经滤波后得到工频输出电压。3.一种如权利要求1所述船用微网逆变器的调制策略，其特征在于：所述调制策略为：各相桥式逆变单元的第一逆变桥臂三角载波与第二逆变桥臂三角载波、第三逆变桥臂三角载波与第四逆变桥臂三角载波的相位相差均为180
°
，各相桥式逆变单元的第一逆变桥臂三角载波与第三逆变桥臂三角载波、第二逆变桥臂三角载波与第四逆变桥臂三角载波的相位相差均为90
°
；以A相桥式逆变单元的第一逆变桥臂三角载波相位为基准，B相桥式逆变单元的各逆变桥臂三角载波与A相桥式逆变单元对应的各逆变桥臂三角载波的相位差均为α，C相桥式逆变单元的各逆变桥臂三角载波与A相桥式逆变单元对应的各逆变桥臂三角载波的相位差均为β。4.根据权利要求3所述船用微网逆变器的调制策略，其特征在于：所述α＝180
°
，β＝180
°
。5.一种如权利要求1所述船用微网逆变器的控制方法，其特征在于：将采样得到的三相电压u
oa
(t)、u
ob
(t)与u
oc
(t)经DSC正序、负序基波电压分解和dq变换得到正向同步旋转坐标系下d轴正序基波电压标幺值q轴正序基波电压标幺值反向同步旋转坐标系下d轴负序基波电压标幺值及q轴正序基波电压标幺值与作...

【专利技术属性】
技术研发人员：揭贵生，肖飞，高山，季圣贤，王瑞田，范学鑫，张磊，王恒利，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
国别省市：