一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法和终端技术

本发明专利技术涉及一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法和终端，包括根据调度和控制目标，得到H6桥逆变器输出时的有功电流设定值和无功电流设定值，计算出电压与电流的移相角，根据移相角的正负，确定死区补偿时段及补偿形式，在移相角为正时，在电网电压过零前的第一时间段内，根据调制波的正负进行相应补偿；在移相角为负时，在电网电压过零后的第二时间段内，根据调制波的正负进行相应补偿，补偿值等于死区消耗值，将移相角量化，准确确定补偿的时间节点，基于对调制波进行相应方式的补偿，提高输出波形质量。提高输出波形质量。提高输出波形质量。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法和终端


[0001]本专利技术涉及新能源并网
，尤其是涉及一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法和终端。

技术介绍

[0002]H6桥逆变器作为光储一体逆变器，兼具并离网运行功能。
[0003]H6桥逆变器电路如图1所示，在调制波为正时，各开关管控制波形图如图2所示，各开关管控制采用PWM控制方式，在电网端的电压波形与电流波形如图3所示，电压与电流存在时序上的差别，从而导致在电压与电流在T1时间段与T3时间段方向不一致，形成无功输出。
[0004]在并网工作时，有需要向电网输出无功功率的需求，但是由于实际PWM驱动调制时，为了防止上桥臂开关管与下上桥臂开关管直通，在上桥臂开关管导通与上桥臂开关管导通的间隙中，通常需要添加死区，而每个导通间隙中死区的存在，会导致调制波产生失真，从而在输出无功功率时会带来电流谐波大、波形质量差的现象。
[0005]如何减小电流谐波，提高波形质量，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法和终端，通过计算电压与电流的移相角，一个周期内，在电压过零点到移相角之间的第一时段，对调制波进行反向补偿，减小PWM的占空比，对除第一时段外的第三时段，对调制波进行正向补偿，增大PWM的占空比，将因为死区存在被吸收掉的功率补偿给调制波，提高波形质量，提高无功功率控制精度。
[0007]第一方面，本专利技术的上述专利技术目的通过以下技术方案得以实现：一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法，包括根据调度和控制目标，得到H6桥逆变器输出时的有功电流设定值和无功电流设定值，计算出电压与电流的移相角，根据移相角的正负，确定死区补偿时段及补偿形式。
[0008]本专利技术进一步设置为：电压与电流的移相角x由下式计算得到：x＝arctan(Iqref/Idref)，其中Idref有功电流设定值，Iqref表示无功电流设定值。
[0009]本专利技术进一步设置为：在移相角为正时，在电网电压过零前的第一时间段内，根据调制波的正负进行相应补偿；在移相角为负时，在电网电压过零后的第二时间段内，根据调制波的正负进行相应补偿，补偿值等于死区消耗值。
[0010]本专利技术进一步设置为：在第一时间段内或/和第二时间段内，对调制波进行反向补偿；在电压正弦波周期内，除第一时间段或/和第二时间段外的第三时间段内，对调制波进行正向补偿。
[0011]本专利技术进一步设置为：对调制波进行反向补偿，是在调制波为正时，将调制波向下减去死区补偿值，在调制波为负时，将调制波向上减去死区补偿值，减小PWM信号占空比；对
调制波进行正向补偿，是在调制波为正时，将调制波向上增加死区补偿值，在调制波为负时，将调制波向下增加死区补偿值，增大PWM信号占空比。
[0012]本专利技术进一步设置为：根据电压采样频率，在电压过零点对周期计数器清零后开始计数，根据移相角，计算电流相角过零序数，将移相角对应为电流相角过零序数。
[0013]本专利技术进一步设置为：根据实时计数值和电流相角过零序数，确定补偿的时间节点，在不同时段内进行死区正向或反向补偿。
[0014]本专利技术进一步设置为：若电流相角过零序数为正，在实时计数值小于负的电流相角过零序数时，减小PWM信号的占空比，在实时计数值大于等于负的电流相角过零序数时，增大PWM信号的占空比。
[0015]本专利技术进一步设置为：若电流相角过零序数为负，计算电压周期的采样点数与电流相角过零序数的和，在实时计数值大于等于差值时，减小PWM信号的占空比，在实时计数值小于差值时，增大PWM信号的占空比。
[0016]第二方面，本专利技术的上述专利技术目的通过以下技术方案得以实现：一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿终端，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本申请所述方法。
[0017]与现有技术相比，本申请的有益技术效果为：1.本申请通过计算移相角，根据移相角的正负，判断死区反向补偿与正向补偿的时间段，对调制波进行补偿，提高输出波形质量；2.进一步地，本申请通过采样计数，将移相角对应为电流相角过零序数，根据电流相角过零序数的正负，判断死区反向补偿与正向补偿的时间段，实现了相角补偿的简单化；3.进一步地，本申请将实时计数值与电流相角过零序数的比较，判断出死区反向补偿与正向补偿的时间段，并在不同时间段采用增加或减小PWM占空比的方法，实现对死区补偿，补偿方法简单易实施。
附图说明
[0018]图1是现有技术中H6桥逆变器结构示意图；图2是现有技术中H6桥逆变器驱动PWM信号与调制波示意图；图3是现有技术中H6桥逆变器并网电压与电流时序示意图；图4是现有技术中H6桥逆变器死区时间示意图；图5是本申请一个具体实施例的调制波正半周的死区正向补偿示意图；图6是是本申请一个具体实施例的调制波过零点死区正向补偿示意图；图7是本申请一个具体实施例的一种死区补偿方法流程示意图。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。
[0020]本申请的一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法，包括计算电网电压与电流的移相角，根据移相角的正负，判断补偿的时间段，一个周期内，在电压过零点至移相角对应的时间点之间，进行死区反向补偿，在周期内的其余时段，进行死区正向补偿，即，
在电压过零点至移相角对应的时间点之间，调制波减去死区补偿值，在周期内的其余时段，调制波增加死区补偿值。
[0021]为了移相角的准确定位，在一个周期内采样，将移相角对应为电流相角过零序数，在电压过零时，计数器清零，然后计数，在电压过零点到电流相角过零序数对应的时间点内，调制波减去死区补偿值，在其余采样值时，调制波增加死区补偿值。
[0022]在本申请中，根据调度和控制目标，得到电流内环的给定值，即电网电压的有功电流Idref给定值，由直流母线电压外环PI控制器输出得到，根据无功电流需求，得到无功电流Iqref。
[0023]则电压与电流的移相角X为：x＝arctan(Iqref/Idref)(1)；若移相角为正，一个周期内，在电网电压过零前，相当于移相角对应的时间段内，进行死区反向补偿，其余时段进行死区正向补偿；若移相角为负，一个周期内，在电网电压过零后，相当于移相角对应的时间段内，进行死区反向补偿，其余时段进行死区正向补偿。
[0024]调制波沿Y轴，向远离X轴的方向移动，增加了PWM信号的占空比，进行死区的正向补偿；相反，调制波沿Y轴，向靠近X轴的方向移动，减小了PWM信号的占空比，进行死区的反向补偿。
[0025]H6桥在下桥臂截止与上桥臂导通之间，设置有死区时间，以防止上下桥臂同时导通，损坏开关管，如图4所示。根据开关管的性能，死区时间有一个最小值，实际死区时间要大于最小值。
[0026]将调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法，其特征在于：包括根据调度和控制目标，得到H6桥逆变器输出时的有功电流设定值和无功电流设定值，计算出电压与电流的移相角，根据移相角的正负，确定死区补偿时段及补偿形式。2.根据权利要求1所述应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法，其特征在于：电压与电流的移相角x由下式计算得到：x=arctan(Iqref/Idref)，其中Idref有功电流设定值， Iqref表示无功电流设定值。3.根据权利要求1所述应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法，其特征在于：在移相角为正时，在电网电压过零前的第一时间段内，根据调制波的正负进行相应补偿；在移相角为负时，在电网电压过零后的第二时间段内，根据调制波的正负进行相应补偿，补偿值等于死区消耗值。4.根据权利要求3所述应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法，其特征在于：在第一时间段内或/和第二时间段内，对调制波进行反向补偿；在电压正弦波周期内，除第一时间段或/和第二时间段外的第三时间段内，对调制波进行正向补偿。5.根据权利要求4所述应用于H6桥逆变器输出无功时的死区补偿方法，其特征在于：对调制波进行反向补偿，是在调制波为正时，将调制波向下减去死区补偿值，在调制波为负时，将调制波向上减去死区补偿值，减小PWM信号占空比；对调制波进行正向补偿，是在调制波为正时，将调制波向上增...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，陈阳，徐丘雨，崔文博，封安华，
申请(专利权)人：上海弘正新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：