【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高压输电，具体涉及一种高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法及装置。
技术介绍
1、目前高压大功率igbt在可控换相换流阀、灵活交流输电等高压输电领域得到了广泛应用。这些场景下igbt驱动一般采用在igbt的集电极-发射极两端直接取能的方式来进行供电，接收系统指令，来控制igbt的通断。
2、基于上述原因，一种高压igbt驱动装置(专利号:202211424213.8)被提出，其主要的原理框图如图1所示。该装置包括：取能模块、驱动及保护模块两部分。其中，取能模块用于通过采集igbt器件的集电极、发射极间电压进行取能。驱动装置电源自启动电路在板卡启动初期控制芯片未上电时经限流电阻r1从igbt集-射极两端取能，为电压转换模块提供能量；板卡启动后，高压取能电路1～n启动，igbt集-射极经限流电阻r2、高压取能电路1～n为电压转换模块提供可控功率的能量。
3、原理框图中c1为单个串联igbt模块等效的吸收电容，igbt关断状态下为igbt自取能驱动系统提供能量，c2为取能模块内部储能电容。取能模块通过r1启动后，当c2的电压达到设定值后关闭高压取能电路，断开r2；当电压小于设定值后开启高压取能电路，将r2接入到取能模块中。
4、由于r2<<r1，虽然每个串联igbt自取能驱动装置的参数基本一致，驱动单元的功耗也基本相同，但是每个驱动单元取能模块中r2投入断开的时间点不完全一致，导致每个igbt模块c、e两端的阻抗不一样，在igbt关断的时候，单个igbt两端的电压过低
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法及装置，以解决当多个igbt串联时，由于不均压造成的单个igbt两端的电压过低或者过高，从而造成igbt自取能驱动装置取能异常或者igbt损坏的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一种高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法，基于高压串联igbt自取能驱动装置，所述高压串联igbt自取能驱动装置，包括同步信号捕捉单元及内部储能电容稳压控制单元，所述方法包括：
3、在igbt自取能驱动装置的取能模块启动后，控制所述同步信号捕捉单元获取并同步三角载波信号，所述三角载波信号用于对取能模块中内部储能电容进行稳压控制；
4、控制所述内部储能电容稳压控制单元获取内部储能电容的电压调制信号，将所述电压调制信号与所述三角载波信号进行比较，得到取能模块中限流电阻投切的开关信号；
5、根据所述开关信号同步投切igbt串联支路上所有igbt自取能驱动装置的限流电阻。
6、采用软件实现，固定限流电阻投切的开关频率，并利用外部信号进行同步，大大改善串联igbt模块c、e两端电压均压情况，避免igbt自取能驱动装置取能异常或者igbt损坏。
7、在一种可选的实施方式中，所述获取并同步三角载波信号，包括：
8、控制所述同步信号捕捉单元生成三角载波信号，所述三角载波信号用于对内部储能电容进行稳压控制；
9、获取同步方波信号；
10、根据所述同步方波信号微调所述三角载波信号的周期，使得所述三角载波信号与所述同步方波信号同步。
11、由于每个igbt自取能驱动装置接收上位机发送的同步心跳信号和时间间隔一致，采用该方式可以让每个igbt自取能驱动装置的三角载波信号同步。当igbt自取能驱动装置与上位机通信断线或者异常时，三角载波信号按设定频率输出，不影响进一步的控制。在本专利技术实施例中，各个串联的igbt自取能驱动装置的稳压控制环节同步信号取自上位机通信信号，也可以从串联自取能驱动装置的共性信号中提取，比如从igbt模块c、e两端电压波形中进行提取。
12、在一种可选的实施方式中，所述获取同步方波信号，包括：
13、获取上位机发送的同步心跳信号；
14、通过软件同步锁相后产生同步方波信号。
15、在一种可选的实施方式中，所述三角载波信号的初始频率为fc1＝n*50，n为正整数。
16、在一种可选的实施方式中，所述获取内部储能电容的电压调制信号，包括：
17、获取内部储能电容的实际电压及参考电压；
18、将所述实际电压与所述参考电压进行比较，得到电压误差值；
19、将所述电压误差值输入电压调节器，得到内部储能电容的电压调制信号。
20、在一种可选的实施方式中，限流电阻投切的开关频率为：
21、
22、其中，r2为限流电阻，c1为吸收电容。
23、由于所有igbt器件参数和功耗基本一致，对外阻抗也基本一致，加上同步触发的方式，使得串联igbt模块c、e两端电压均压情况得到改善。即使各个串联的自取能驱动装置不进行同步控制，也能改善均压效果。
24、在一种可选的实施方式中，在限流电阻投切的开关频率固定情况下通过改变输出的占空比，控制内部储能电容上的电压达到参考电压。
25、在固定开关频率的前提下，通过改变取能限流电阻r2投切的占空比，来进行稳压控制。
26、第二方面，本专利技术提供了一种高压串联igbt两端自取能均压优化控制装置，所述装置包括：
27、信号同步模块，用于在igbt自取能驱动装置的取能模块启动后，控制同步信号捕捉单元获取并同步三角载波信号，所述三角载波信号用于对取能模块中内部储能电容进行稳压控制；
28、稳压控制模块，用于控制内部储能电容稳压控制单元获取内部储能电容的电压调制信号，将所述电压调制信号与所述三角载波信号进行比较，得到取能模块中限流电阻投切的开关信号；
29、电阻投切模块，用于根据所述开关信号同步投切igbt串联支路上所有igbt自取能驱动装置的限流电阻。
30、采用软件实现，固定限流电阻投切的开关频率，并利用外部信号进行同步，大大改善串联igbt模块c、e两端电压均压情况，避免igbt自取能驱动装置取能异常或者igbt损坏。
31、第三方面，本专利技术提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法。
32、第四方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法。
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1.一种高压串联IGBT两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，基于高压串联IGBT自取能驱动装置，所述高压串联IGBT自取能驱动装置，包括同步信号捕捉单元及内部储能电容稳压控制单元，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的高压串联IGBT两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，所述获取并同步三角载波信号，包括：
3.根据权利要求2所述的高压串联IGBT两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，所述获取同步方波信号，包括：
4.根据权利要求2所述的高压串联IGBT两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，所述三角载波信号的初始频率为fc1＝n*50，n为正整数。
5.根据权利要求2所述的高压串联IGBT两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，所述获取内部储能电容的电压调制信号，包括：
6.根据权利要求2所述的高压串联IGBT两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，限流电阻投切的开关频率为：
7.根据权利要求6所述的高压串联IGBT两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，在限流电阻投切的开关频率固定情况下通过改变输
8.一种高压串联IGBT两端自取能均压优化控制装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的高压串联IGBT两端自取能均压优化控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，基于高压串联igbt自取能驱动装置，所述高压串联igbt自取能驱动装置，包括同步信号捕捉单元及内部储能电容稳压控制单元，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，所述获取并同步三角载波信号，包括：
3.根据权利要求2所述的高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，所述获取同步方波信号，包括：
4.根据权利要求2所述的高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，所述三角载波信号的初始频率为fc1＝n*50，n为正整数。
5.根据权利要求2所述的高压串联igbt两端自取能均压优化控制方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：漆良波，李霄，许京涛，高冲，客金坤，池浦田，白建成，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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