【技术实现步骤摘要】
一种中点电位自平衡的调制方法、装置、设备及存储介质
[0001]本申请涉及电力变换
，特别涉及一种中点电位自平衡的调制方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]中性点箝位(NPC，Neutral Point Clamped)三电平变换器，目前已经被广泛应用于光伏发电并网和柔性输配电等领域。
[0003]在NPC变换器的应用中，最具生命力的研究主题是如何平衡中点电压以及抑制中点电位的脉动。一般常规的方案有增加直流侧电容值或使用两个隔离直流电源等，但这种方案增加了系统硬件的成本和复杂性。目前最常用的不需要增加硬件的方案主要包括了空间矢量脉宽调制即SVPWM法、基于载波的脉宽调制即CBPWM法，以及有限集预测控制法。这些方法的实质均是选择合适的矢量或开关状态组合来实现中性点电位平衡，但是，都具有一定的缺陷。基于虚拟矢量的SVPWM方法在高调制指数或低功率因数下可能无效，并且无法完全消除低频NPV振荡；CBPWM法虽然因实现简单而在工业应用中更受欢迎，但是参数的不匹配、扰动会导致电位失衡，因此还...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种中点电位自平衡的调制方法，其特征在于，应用于中性点钳位的三电平变换器，包括：确定d轴输入电压目标值和q轴输入电压目标值；对所述d轴输入电压目标值和所述q轴输入电压目标值进行两相旋转到三相旋转坐标系变换，以获取对应的三相电压目标值；构建使所述三电平变换器的中点电位自平衡的功率开关调制矩阵与所述三相电压目标值、直流侧电容电压所满足的目标方程；通过求解所述目标方程确定所述功率开关调制矩阵的取值；基于所述功率开关调制矩阵生成各功率开关的驱动脉冲信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标方程具体为：其中，u
an
、u
bn
、u
cn
为所述三相电压目标值；u1、u2为所述三电平变换器的两个所述直流侧电容电压；M为功率开关调制矩阵；M
’
为功率开关过渡调制矩阵；M0为偏置矩阵；d
ij
(i＝a,b,c；j＝P,N)为所述三电平变换器上下桥臂中功率开关的占空比，j＝P时对应上桥臂，j＝N时对应下桥臂；d
ij
′
(i＝a,b,c；j＝P,N)为所述三电平变换器上下桥臂中功率开关的初始占空比；X为加在上桥臂功率开关上的偏置量，Y为加在下桥臂功率开关上的偏置量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过求解所述目标方程确定所述功率开关调制矩阵的取值，包括：通过求解对应的非齐次线性方程以获取所述功率开关过渡调制矩阵的通解；所述通解中包括自由变量参数；将所述通解代入到中点电压平衡动态方程中以确定所述自由变量参数的取值范围；根据所述功率开关过渡调制矩阵中的初始占空比确定所述偏置矩阵的取值；将所述功率开关过渡调制矩阵与所述偏置矩阵之和确定为所述功率开关调制矩阵的取值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述非齐次线性方程组为：所述通解为：x＝λ1h
′1+λ2h
′2+λ3h
′3+p
′
；其中，λ1,λ2和λ3为自由变量参数，
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述功率开关过渡调制矩阵中的初始占空比确定所述偏置矩阵的取值，包括：将所述偏置矩阵的取值确定为：所述基于所述功率开关过渡调制矩阵和所述偏置矩阵确定所述功率开关调制矩阵的取值，包括：将所述功率开关调制矩阵的取值确定为：6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述确定d轴输入电压目标值和q轴输入电压目标值，包括：测量交流侧三相输入电压和交流侧三相输入电流；确定d轴输入电流期望值和q轴输入电流期望值；根据所述交流侧三相输入电压、所述交流侧三相输入电流、所述d轴输入电流期望值、q轴输入电流期望值，确定所述d轴输入电压目标值和所述q轴输入电压目标值。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述三电平变换器的直流侧接直流源时，所述确定d轴输入电流期望值，包括：将所述直流源电流的大小确定为所述d轴输入电流期望值的取值。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述三电平变换器的直流侧接负载时，所述确定d轴输入电流期望值，包括：基于测量的直流侧电容电压计算直流侧电压值；基于所述直流侧电压期望值与直流侧电压值的差值进行PI控制以计算所述d轴输入电流期望值。9.根据权利要求8...
【专利技术属性】
技术研发人员：王跃，文宇良，胡亮，胡景瑜，彭赟，周振邦，唐龙，付刚，吴奕，陈欣，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：
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