本申请提供一种多电平逆变器，包括：输入端；输出端；母线电容，包括第一分压电容和第二分压电容，用于分压以在直流母线中点产生中点电位；多电平逆变电路，多电平逆变电路包括直流侧和交流侧，直流侧通过输入端与直流母线连接，交流侧与输出端连接，并且，多电平逆变电路的中点与直流母线中点连接；控制模块，与多电平逆变电路连接，用于生成控制信号以控制多电平逆变电路；可饱和电抗器，可饱和电抗器设置在多电平逆变电路的交流侧以在中点电位偏移时均衡母线电压。本申请实施例提供一种多电平逆变器、电力系统及直流母线电压均衡方法，在逆变器的交流侧增加可饱和电抗器，使得在中点电位发生偏移时，可以利用可饱和电抗器均衡母线电压。线电压。线电压。
【技术实现步骤摘要】
多电平逆变器、电力系统及直流母线电压均衡方法
[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种多电平逆变器、电力系统及直流母线电压均衡方法。
技术介绍
[0002]为了提升转换效率、降低电感尺寸，三相储能逆变器通常采用三电平拓扑进行逆变。因此，直流母线需要由两个电容串联，产生正负电压，如图1中的C4、C5所示。
[0003]储能逆变器一般需要工作在离网模式，而当离网负载为半波负载或正负不对称的负载时，会致使正负母线输出功率不一致，从而导致母线电压不平衡。现有的解决方案通常需要增加额外的中点平衡电路，如图1所示的平衡桥电路。
[0004]具体的，以正半波阻性负载为例，电路输出只有正半波有功率，负半波的功率为零，正半波功率从正母线取电，负半波从负母线取电，从而导致正母线的消耗大于负母线，母线电压逐渐失衡。添加平衡电路后，平衡电路以50％的占空比输出，从负母线抽走功率，给正母线充电，从而实现母线电压的均衡。
[0005]然而，增加平衡电路的方式，需要增加较多的器件，成本较高。
技术实现思路
[0006]本申请的目的在于提供一种技术方案，解决相关技术中存在的实现多电平逆变器母线电压均衡需要增加较多器件，实现成本较高，的问题。
[0007]本申请提供一种多电平逆变器，包括：
[0008]输入端，用于与直流母线连接；
[0009]输出端，用于输出交流电；
[0010]母线电容，包括第一分压电容和第二分压电容，第一分压电容和第二分压电容串设在直流母线之间，用于分压以在直流母线中点产生中点电位；
[0011]多电平逆变电路，多电平逆变电路包括直流侧和交流侧，直流侧通过输入端与直流母线连接，交流侧与输出端连接，并且，多电平逆变电路的中点与直流母线中点连接；
[0012]控制模块，与多电平逆变电路连接，用于生成控制信号以控制多电平逆变电路；
[0013]可饱和电抗器，可饱和电抗器设置在多电平逆变电路的交流侧以在中点电位偏移时均衡母线电压。
[0014]进一步的，在中点电位偏移时，控制模块根据中点电位偏移量生成控制多电平逆变电路的控制信号，使可饱和电抗器基于多电平逆变电路的输出电压发生磁饱和并释放电流以均衡母线电压。
[0015]进一步的，控制模块获取中点电位偏移量，并根据中点电位偏移量生成电压指令；
[0016]控制模块将电压指令叠加至调制波，并将叠加后的调制波与载波比较，生成PWM序列以控制多电平逆变电路。
[0017]进一步的，控制模块获取多电平逆变器的正母线电压与负母线电压，确定正母线
电压与负母线电压的差值为中点电位偏移量，中点电位偏移量经PID控制器处理后生成电压指令。
[0018]进一步的，可饱和电抗器与多电平逆变电路之间还设置有继电器，用于控制可饱和电抗器的接入与断开状态。
[0019]进一步的，控制模块设置有第一电位偏移量阈值和第二电位偏移量阈值，第一电位偏移量阈值大于第二电位偏移量阈值；
[0020]当中点电位偏移量大于第一电位偏移量阈值时，控制模块控制继电器闭合以接入可饱和电抗器，当中点电位偏移量小于第二电位偏移量阈值时，控制模块控制继电器断开，以断开可饱和电抗器。
[0021]进一步的，可饱和电抗器的一端与多电平逆变电路的任一相交流输出端连接，可饱和电抗器的另一端与直流母线中点连接。
[0022]进一步的，多电平逆变电路为T型多电平逆变电路或二极管钳位型多电平逆变电路。
[0023]本申请还提供一种电力系统，包括：
[0024]多电平逆变器；
[0025]可饱和电抗器，可饱和电抗器设置在多电平逆变器的输出端以在多电平逆变器的直流母线中点的中点电位偏移时均衡母线电压。
[0026]进一步的，多电平逆变器包括：
[0027]输入端，用于与直流母线连接；
[0028]输出端，用于输出交流电；
[0029]母线电容，包括第一分压电容和第二分压电容，第一分压电容和第二分压电容串设在直流母线之间，用于分压以在直流母线中点产生中点电位；
[0030]多电平逆变电路，多电平逆变电路包括直流侧和交流侧，直流侧通过输入端与直流母线连接，交流侧与输出端连接，并且，多电平逆变电路的中点与直流母线中点连接；
[0031]控制模块，与多电平逆变电路连接，用于生成控制信号以控制多电平逆变电路。
[0032]进一步的，在中点电位偏移时，控制模块根据中点电位偏移量生成控制多电平逆变电路的控制信号，使可饱和电抗器基于多电平逆变电路的输出电压发生磁饱和并释放电流以均衡母线电压。
[0033]进一步的，控制模块获取中点电位偏移量，并根据中点电位偏移量生成电压指令；
[0034]控制模块将电压指令叠加至调制波，并将叠加后的调制波与载波比较，生成PWM序列以控制多电平逆变电路。
[0035]进一步的，控制模块获取多电平逆变器的正母线电压与负母线电压，确定正母线电压与负母线电压的差值为中点电位偏移量，中点电位偏移量经PID控制器处理后生成电压指令。
[0036]进一步的，可饱和电抗器的一端与多电平逆变器的任一相交流输出端连接，可饱和电抗器的另一端与直流母线中点连接。
[0037]进一步的，多电平逆变电路为T型多电平逆变电路或二极管钳位型多电平逆变电路。
[0038]本申请还提供一种直流母线电压的均衡方法，包括以下步骤：
[0039]在直流母线中点的中点电位偏移时，根据中点电位偏移量生成控制多电平逆变电路的控制信号，使设置在多电平逆变电路的输出端的可饱和电抗器基于多电平逆变电路的输出电压发生磁饱和并释放电流以均衡母线电压。
[0040]进一步的，根据中点电位偏移量生成控制多电平逆变电路的控制信号，包括：
[0041]获取中点电位偏移量，并根据中点电位偏移量生成电压指令；
[0042]将电压指令叠加至调制波，并将叠加后的调制波与载波比较，生成PWM序列控制多电平逆变电路。
[0043]进一步的，获取中点电位偏移量，并根据中点电位偏移量生成电压指令，包括：
[0044]获取正母线电压与负母线电压，确定正母线电压与负母线电压的差值为中点电位偏移量，中点电位偏移量经PID控制器处理后生成电压指令。
[0045]综上，本申请实施例提供一种多电平逆变器、电力系统及直流母线电压均衡方法，通过在逆变器的交流侧增设可饱和电抗器，使得在中点电位发生偏移时，可以利用可饱和电抗器均衡母线电压。
附图说明
[0046]图1为相关技术中存在的三相三电平逆变器示意图；
[0047]图2为本申请实施例提供的多电平逆变器示意图；
[0048]图3为本申请一种实施例提供的多电平逆变器示意图；
[0049]图4为本申请实施例提供未叠加电压指令的调制波形示意图；
[0050]图5为本申请实施例提供的叠加负向电压指令的调制波形示意本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多电平逆变器，其特征在于，包括：输入端，用于与直流母线连接；输出端，用于输出交流电；母线电容，包括第一分压电容和第二分压电容，所述第一分压电容和所述第二分压电容串设在所述直流母线之间，用于分压以在直流母线中点产生中点电位；多电平逆变电路，所述多电平逆变电路包括直流侧和交流侧，所述直流侧通过所述输入端与直流母线连接，所述交流侧与所述输出端连接，并且，所述多电平逆变电路的中点与所述直流母线中点连接；控制模块，与所述多电平逆变电路连接，用于生成控制信号以控制所述多电平逆变电路；可饱和电抗器，所述可饱和电抗器设置在所述多电平逆变电路的交流侧以在所述中点电位偏移时均衡母线电压。2.根据权利要求1所述的多电平逆变器，其特征在于，在所述中点电位偏移时，所述控制模块根据中点电位偏移量生成控制所述多电平逆变电路的控制信号，使所述可饱和电抗器基于所述多电平逆变电路的输出电压发生磁饱和并释放电流以均衡母线电压。3.根据权利要求2所述的多电平逆变器，其特征在于，所述控制模块获取中点电位偏移量，并根据所述中点电位偏移量生成电压指令；所述控制模块将所述电压指令叠加至调制波，并将叠加后的调制波与载波比较，生成PWM序列以控制所述多电平逆变电路。4.根据权利要求3所述的多电平逆变器，其特征在于，所述控制模块获取所述多电平逆变器的正母线电压与负母线电压，确定所述正母线电压与负母线电压的差值为所述中点电位偏移量，所述中点电位偏移量经PID控制器处理后生成电压指令。5.根据权利要求1所述的多电平逆变器，其特征在于，所述可饱和电抗器与所述多电平逆变电路之间还设置有继电器，用于控制所述可饱和电抗器的接入与断开状态。6.根据权利要求5所述的多电平逆变器，其特征在于，所述控制模块设置有第一电位偏移量阈值和第二电位偏移量阈值，所述第一电位偏移量阈值大于所述第二电位偏移量阈值；当所述中点电位偏移量大于所述第一电位偏移量阈值时，所述控制模块控制所述继电器闭合以接入所述可饱和电抗器，当所述中点电位偏移量小于所述第二电位偏移量阈值时，所述控制模块控制所述继电器断开，以断开所述可饱和电抗器。7.根据权利要求1所述的多电平逆变器，其特征在于，所述可饱和电抗器的一端与所述多电平逆变电路的任一相交流输出端连接，所述可饱和电抗器的另一端与所述直流母线中点连接。8.根据权利要求1所述的多电平逆变器，其特征在于，所述多电平逆变电路为T型多电平逆变电路或二极管钳位型多电平逆变电路。9.一种电力系统，其特征在于，包括：多电平逆变器；
可饱和电抗器，所述可饱和电抗器设置在所述多电平逆变器的输出端以在所述多电平逆变器的直流母线中点的中点电位偏移时均衡母线电压。10.根据权利要求9所述的电力系...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕青峰，翁炳文，廖亚锋，吴俊雄，王禹玺，
申请(专利权)人：杭州禾迈电力电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。