一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法组成比例

本发明专利技术提供一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，涉及电力电子变换器的控制领域。该双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，包括：测量三相交流侧电压和三相交流侧电流，并通过锁相环跟踪三相交流侧电压相角，将三相交流侧电流转化为直轴电流和交轴电流；将直轴电流和交轴电流分别与设定值作差并送入PI调节器，PI调节器输出产生三相初始调制波信号；该方法通过直流功率控制环输出控制参数调整调制波修正分量，控制双直流端口三电平并网逆变器的两个直流端口功率分配；通过实时监测两个直流端口的电压并且调整相应的调制波，实现了在两个直流端口电压不对称时补偿占空比使得输出波形稳定。对称时补偿占空比使得输出波形稳定。对称时补偿占空比使得输出波形稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法


[0001]本专利技术涉及电力电子变换器的控制
，具体为一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法。

技术介绍

[0002]在新能源汽车、光伏发电、航空电源等领域，逆变器发挥着重要作用，其变换效率、成本等关键指标也备受关注。三电平逆变器因其输出电压谐波小，滤波器体积小，开关损耗低，效率高等优点，在工业界得到了广泛的应用。其中，双直流端口非对称三电平逆变器由三电平逆变器改进而来，其直流侧可同时连接两个直流源，在光储一体化、混合储能等场合有广泛的应用前景。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题
[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，该方法通过直流功率控制环输出控制参数调整调制波修正分量，从而控制双直流端口三电平并网逆变器的两个直流端口功率分配；同时通过实时监测两个直流端口的电压并且调整相应的调制波，实现了在两个直流端口电压不对称时补偿占空比使得输出波形稳定。
[0005](二)技术方案
[0006]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
[0007]第一方面，提供了一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，包括：
[0008]测量三相交流侧电压和三相交流侧电流，并通过锁相环跟踪三相交流侧电压相角，将三相交流侧电流通过Park变换转化为直轴电流和交轴电流；
[0009]将直轴电流和交轴电流分别与设定值作差并送入PI调节器，PI调节器输出经过Park反变换和限幅后即可产生三相初始调制波信号；
[0010]由任一直流端口功率控制环经PI调节器后产生控制参数p；
[0011]通过控制参数p产生调制波修正分量，并与三相初始调制波信号进行叠加，产生修正后的调制信号；
[0012]测量两个直流端口的电压，根据测量值对修正后的调制信号进行坐标变换，产生两组调制波；
[0013]将坐标变换后的两组调制波分别与同一个三角载波交截，通过比较产生开关管的驱动脉冲信号。
[0014]优选的，所述控制参数p的取值范围为
‑
1到1。
[0015]优选的，所述三相初始调制波信号表示为：
[0016][0017]其中：v
ma0
,v
mb0
,v
mc0
表示三相初始调制波信号，m和ω分别为调制比和角频率。
[0018]优选的，所述三相初始调制波信号的最小值和最大值表示为：
[0019]v
min
＝min(v
ma0
,v
mb0
,v
mc0
)
[0020]v
max
＝max(v
ma0
,v
mb0
,v
mc0
)
[0021]其中，v
min
表示三相初始调制波信号的最小值，v
max
表示三相初始调制波信号的最大值。
[0022]优选的，所述通过控制参数p产生调制波修正分量，具体包括：
[0023][0024]修正后的调制信号为：
[0025][0026]其中，v
ma
,v
mb
,v
mc
表示修正后的调制信号。
[0027]优选的，所述测量两个直流端口的电压，根据测量值对修正后的调制信号进行坐标变换，产生两组调制波，具体包括：
[0028]将值域位于[
‑
1,1]的修正后的调制信号按比例压缩到[0,1]区间，记为波形v
mx
'，将波形v
mx
'按照纵坐标划分为高分别为h1和h2的两个部分，两部分高度之比可表示为：
[0029][0030]其中，V
DC1
、V
DC2
分别表示两个直流端口的电压；
[0031]将波形v
mx
'分别输入两个限幅模块，限幅值分别为0到h2以及h2到(h1+h2)，产生的信号分别记为v
mx1
'和v
mx2
'；
[0032]将v
mx1
'和v
mx2
'从区间[0，h2]和[h2，h1+h2]映射到[0,1]区间，坐标变换后的两组调制波记为v
mx1*
和v
mx2*
：
[0033]v
mx1*
＝hv
mx1
'
[0034][0035]式中为两个端口电压的比值，v
mx1*
和v
mx2*
即为完成坐标变换的调制波，其中x为a，b或c。
[0036]第二方面，提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行所述的方法中
的任一方法。
[0037]第三方面，提供了一种计算设备，包括：
[0038]一个或多个处理器、存储器以及一个或多个程序，其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行所述的方法中的任一方法的指令。
[0039](三)有益效果
[0040](1)本专利技术一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，适用于双直流端口非对称三电平并网逆变器，通过直流功率控制环输出控制参数调整调制波修正分量，从而控制双直流端口三电平并网逆变器的两个直流端口功率分配；同时通过实时监测两个直流端口的电压并且调整相应的调制波，实现了在两个直流端口电压不对称时补偿占空比使得输出波形稳定；在单级系统中实现三个电压端口之间的平滑功率调节。
[0041](2)本专利技术一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，基于改进的载波脉宽调制算法，控制算法简单，易于数字实现。
附图说明
[0042]图1为本专利技术实施例中控制方法流程图；
[0043]图2为本专利技术实施例中双直流端口非对称T型三电平变换器拓扑结构图；
[0044]图3为本专利技术实施例中0≤p≤1时修正后的调制波信号图；
[0045]图4为本专利技术实施例中
‑
1≤p＜0时修正后的调制波信号图；
[0046]图5为本专利技术市实施例中调制波坐标变换图；
[0047]图6为本专利技术市实施例中系统控制框图；
[0048]图7为本专利技术市实施例中p＝0.5时逆变器输出电压电流和端口功率分配图；
[0049]图8为本专利技术市实施例中p＝
‑
0.5时逆变器输出电压电流和端口功率分配图。
具体实施方式
[0050]下面将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，其特征在于，包括：测量三相交流侧电压和三相交流侧电流，并通过锁相环跟踪三相交流侧电压相角，将三相交流侧电流通过Park变换转化为直轴电流和交轴电流；将直轴电流和交轴电流分别与设定值作差并送入PI调节器，PI调节器输出经过Park反变换和限幅产生三相初始调制波信号；由任一直流端口功率控制环经PI调节器后产生控制参数p；通过控制参数p产生调制波修正分量，并与三相初始调制波信号进行叠加，产生修正后的调制信号；测量两个直流端口的电压，根据测量值对修正后的调制信号进行坐标变换，产生两组调制波；将坐标变换后的两组调制波分别与同一个三角载波交截，通过比较产生开关管的驱动脉冲信号。2.根据权利要求1所述的一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，其特征在于：所述控制参数p的取值范围为
‑
1到1。3.根据权利要求2所述的一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，其特征在于：所述三相初始调制波信号表示为：其中：v
ma0
,v
mb0
,v
mc0
表示三相初始调制波信号，m和ω分别为调制比和角频率。4.根据权利要求3所述的一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，其特征在于：所述三相初始调制波信号的最小值和最大值表示为：v
min
＝min(v
ma0
,v
mb0
,v
mc0
)v
max
＝max(v
ma0
,v
mb0
,v
mc0
)其中，v
min
表示三相初始调制波信号的最小值，v
max
表示三相初始调制波信号的最大值。5.根据权利要求4所述的一种双直流端口非对称三电平并网逆变器的功率分配方法，其特征在于：所述通过控制参数p产生调制波修正分量，具体包括：修正后的调制信号为：其中，v
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江峰，史景天，陈武，李鑫，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：