一种兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法。本发明专利技术通过动态调节小矢量的作用时间，同时实现对三电平变换器并联系统中点电位的控制和零序环流的抑制。本发明专利技术通过检测各变换器中点电位偏移量和环流大小，闭环动态调节P/N型小矢量作用时间，实现对中点电位的控制和零序环流的抑制。该控制方法使得并联的各个变换器可以作为完全相同的子模块设计，提高了并联系统的灵活性；检测信号在各个模块内部独立采样，多机间不需要加入额外的通讯，不增加通信成本；中点电位和零序环流均能实现很好的控制，从而降低了直流侧电容和交流侧电感的设计成本。了直流侧电容和交流侧电感的设计成本。了直流侧电容和交流侧电感的设计成本。

【技术实现步骤摘要】
一种兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法


[0001]本专利技术属于电力电子控制
，具体涉及一种兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法。

技术介绍

[0002]随着能源问题的越发突出，风电、光电等新能源行业得到快速发展，与之对应的，储能行业的功率等级也不断向更高发展。在这样的背景下，更高的功率应用场景对于功率变换器系统提出了更高的要求，主要体现在追求高效率和高功率两方面。
[0003]功率变换器的拓扑结构可以分为两电平、三电平和多电平三种类型，其中两电平变换器结构简单但效率较低，而多电平变换器结构较为复杂，三电平变换器损耗较低，输出波形质量较好，因此成为中低压大功率场景中应用最为广泛的拓扑结构。但对于常见的三电平变换器(如T型三电平、NPC三电平、ANPC三电平等)系统，自身固有的中点不平衡问题会导致输出波形畸变，增加器件应力，缩短直流侧电容寿命。同时，单个三电平变换器的功率等级通常无法做到很高，为了满足更高功率等级的需求，通常会选择多台变换器并联运行的方案。但多机并联由于共享交直流母线，给系统带来了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法，其特征在于：1)对各三电平变换器直流中性点电压实时采集，并与母线电压一半相比较，差值除以基准值U后输入中点平衡控制环路计算得到调节因子k1；2)对各三电平变换器零序环流进行实时采集，除以基准值I后输入零序环流抑制环路得到调节因子k2；3)将k1与k2相加后得到最终小矢量作用时间调节因子k，采用SVPWM调制方法并在小矢量作用时间中加入调节因子k；从而得到各开关状态的实际持续时间，最终实现三电平变换器并联系统的中点平衡和零序环流抑制。2.根据权利要求1所述的兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法，其特征在于：所述的三电平变换器并联系统中，直流侧正、负母线与三电平变换器中点通过电容连接，并联的三电平变换器共享直流侧、交流侧母线。3.根据权利要求1所述的兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法，其特征在于：所述的中点平衡控制环路采用比例积分闭环控制，所述步骤1)具体为：采样中点电位与母线电压一半V
dc
比较得到偏移量Δv
o
，将其除以基准值V
dc
后得到相对偏移量输入比例积分控制器中，将结果除以系数p
np
，经过限幅器限幅得到调节因子k1；其中V
dc
为直流母线电压，系数p
np
表示为P
np
＝d
simall
·
i
Psmall
，d
small
为一个周期内小矢量作用时间占比，i
Psmall
为在P型小矢量作用下流出中点的电流。4.根据权利要求3所述的兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法，其特征在于：i
psmall
、i
Nsmall
分别为在P/N型小矢量作用下流出中点的电流，二者的关系表示为：i
Psmall
＝3i
z
‑
i
Nsmall
其中i
z
为零序环流，可表示为逆变侧三相电流i
a
，i
b
，i
c
的平均值，即5.根据权利要求1所述的兼顾环流抑制和中点平衡的三电平变换器并联系统控制方法，其特征在于：所述的零序环流抑制环路采用闭环控制，所述步骤2)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：向鑫，陈宏舟，陈聪，盛景，严辉强，李武华，何湘宁，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：