用于多电平变换器的DC链路电压平衡系统和方法技术方案

本发明专利技术名称为“用于多电平变换器的DC链路电压平衡系统和方法”。一种用于多电平变换器(40)的控制系统(50)，包括：差模电流调整器(84)、中性点(NP)控制器(86)和PWM控制器88，用于生成多电平变换器(40)的开关脉冲。差模电流调整器(84)基于基准电流命令信号与实际电流命令信号之间的差生成基准电压命令信号，并且该NP控制器(86)响应DC链路电压不平衡确定修改的中性点电流信号。NP控制器(86)利用修改的中性点电流信号来生成共模基准电压信号。由PWM控制器(88)基于基准电压命令信号和共模基准电压信号来生成开关脉冲。

【技术实现步骤摘要】
用于多电平变换器的DC链路电压平衡系统和方法
本专利技术涉及多电平变换器，并且更确切地来说涉及一种用于多电平变换器中的DC链路电压平衡的系统和方法。
技术介绍
多电平变换器一般用在诸如可变速度驱动(VSD)系统的高功率工业应用中，或诸如太阳能(或光伏)发电系统、风力涡轮发电机和海洋及流体动力学发电系统的能源转换应用中。多电平变换器的一个示例是中性点箝位(NPC)变换器。例如，三电平变换器典型地包括与作为中性的中心抽头串联的两个电容器电压和各包含两对串联的开关器件的两个相位支路(phaseleg)。在一个实施例中，每个开关器件包含单向电子开关器件(如绝缘栅双极型晶体管或绝缘栅换流晶闸管)和二极管(如续流二极管)的反并联连接。当操作三电平中性箝位变换器(NPC)时，DC链路电压平衡是难题。DC链路电压不平衡可能使电容器和开关器件过应力，并导致变换器的工作期间过电压和欠电压跳闸。在严重的DC链路电压不平衡状况中，一个电容器可以变为满充电到满DC链路电压，从而对电容器和开关器件的应力成倍增加，以及输出波形变为二电平而非三电平。DC链路电压不平衡还导致输出电压总谐波失真(THD)增加以及可能导本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.09.29 US 12/8930151.一种用于控制多电平变换器(40)的控制系统(50)，所述控制系统(50)包括：差模电流调整器(84)，用于基于基准电流命令信号与实际电流命令信号之间的差生成基准电压命令信号；中性点(NP)控制器(86)，用于响应DC链路电压不平衡确定修改的中性点电流信号，并使用所述修改的中性点电流信号生成共模基准电压信号；以及PWM控制器(88)，用于基于所述基准电压命令信号和所述共模基准电压信号，生成用于所述多电平变换器(40)的开关脉冲。2.根据权利要求1所述的控制系统，其中，所述基准电流命令信号包括d-q域基准电流命令信号，以及所述基准电压命令信号包括d-q域基准电压命令信号。3.根据权利要求2所述的控制系统，还包括：用于基于基准DC链路电压信号与期望的DC链路电压信号之间的差生成所述d域基准电流命令信号的DC链路电压调整器(82)，以及用于基于基准无功功率信号与期望的无功功率信号之间的差生成所述q域基准电流命令信号的无功功率调整器(81)。4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，所述中性点(NP)控制器包括最小值-最大值分类器(100)，其用于确定基准电流命令信号和基准电压命令信号中或测量的电流命令信号和基准电压命令信号中的瞬时最小电压和电流信号、瞬时中间电压和电流信号、以及瞬时最大电压和电流信号。5.根据权利要求4所述的控制系统，其中，所述中性点(NP)控制器(86)包括NP电流预计算器(102)，其用于基于所述瞬时最小电压和电流信号、瞬时中间电压和电流信号、以及瞬时最大电压和电流信号生成中性点电流信号。6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，所述中性点(NP)控制器(86)还包括：NP极限计算器(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈捷，S·施勒德，R·勒斯纳，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：