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专利号: 2020107885406
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种模块化三相五电平电流型并网逆变器调制均流方法,其特征在于,包括如下步骤:

S10,对逆变器进行采样得到基本电流源变流器单元1的直流侧上桥臂电感电流i1、基本电流源变流器单元1的直流侧下桥臂电感电流i2、基本电流源变流器单元2的直流侧上桥臂电感电流i3、基本电流源变流器单元2的直流侧下桥臂电感电流i4、交流侧3个电容的电容电压va,vb,vc、和交流侧3个电感的电感电流ia,ib,ic;其中,va表示第一电容电压,vb表示第二电容电压,vc表示第三电容电压,ia表示第一电感电流,ib表示第二电感电流,ic表示第三电感电流;

S20,将交流侧3个电容的电容电压va,vb,vc、以及交流侧3个电感的电感电流ia,ib,ic,分别经过3s/2r坐标转换获取两相旋转坐标系下d轴分量和q轴分量,并将dq坐标系按电网电压矢量进行定向,即将d轴分量和电网电压矢量重合,经过电压外环电流内环双闭环PI控制,再经过2r/3s坐标转换得到三相电感电流调制量;其中,3s/2r坐标转换表示由三相静止坐标系经过clack变换和park变换转化为同步旋转坐标系,2r/3s坐标转换表示由同步旋转坐标系经过反park变换和反clack变换转化为三相静止坐标系;

S30,根据三相电感电流调制量获取矢量作用扇区,将矢量作用扇区经过3s/2s坐标转换得到两相静止坐标系的α轴分量和β轴分量,根据α轴分量和β轴分量计算得到矢量作用时间,对矢量作用时间调制得到二值逻辑开关时间状态;其中,3s/2s坐标转换表示由三相静止坐标系经过clack变换转化为两相静止坐标系;

S40,根据基本电流源变流器单元1的直流侧上桥臂电感电流i1、基本电流源变流器单元

1的直流侧下桥臂电感电流i2、基本电流源变流器单元2的直流侧上桥臂电感电流i3、基本电流源变流器单元2的直流侧下桥臂电感电流i4、交流侧3个电容的电容电压va,vb,vc确定目标逻辑开关控制策略,若二值逻辑开关时间状态与目标逻辑开关控制策略不一致,将二值逻辑开关时间状态中各个逻辑变量的取值调节至与目标逻辑开关控制策略一致;

所述模块化三相五电平电流型并网逆变器的结构为直流电源的正极分别连接电感Lu1和电感Lu2的一端;电感Lu1的另一端分别连接IGBT S11、IGBT S31、IGBT S51的集电极,IGBT S11、IGBT S31、IGBT S51的发射极分别连接第一、第二、第三二极管的阳极,第一、第二、第三二极管的阴极分别连接IGBT S41、IGBT S61、IGBT S21的集电极,IGBT S41、IGBT S61、IGBT S21的发射极分别连接第四、第五、第六二极管的阳极,第四、第五、第六二极管的阴极共同连接电感Ld1的一端,电感Ld1的另一端连接直流电源的负极;电感Lu2的另一端分别连接IGBT S12、IGBT S32、IGBT S52的集电极,IGBT S12、IGBT S32、IGBT S52的发射极分别连接第七、第八、第九二极管的阳极,第七、第八、第九二极管的阴极分别连接IGBT S42、IGBT S62、IGBT S22的集电极,IGBT S42、IGBT S62、IGBT S22的发射极分别连接第十、第十一、第十二二极管的阳极,第十、第十一、第十二二极管的阴极共同连接电感Ld2的一端,电感Ld2的另一端连接直流电源的负极;第一二极管的阴极连接第七二极管的阴极作为a相输出端,第二二极管的阴极连接第八二极管的阴极作为b相输出端,第三二极管的阴极连接第九二极管的阴极作为c相输出端;3个电容Ca、Cb、Cc的一端分别连接a相输出端、b相输出端、c相输出端,3个电容Ca、Cb、Cc的另一端并接,3个电感La、Lb、Lc的一端分别连接a相输出端、b相输出端、c相输出端,3个电感La、Lb、Lc的另一端分别与电网的a相、b相、c相连接。

2.根据权利要求1所述的模块化三相五电平电流型并网逆变器调制均流方法,其特征在于,在步骤S40之前,还包括:

设置各个扇区分别对应的逻辑开关控制策略以及各个扇区所包括的各组电流关系和电压关系,分别确定各个扇区中各组电流关系和电压关系各自对应的逻辑开关控制策略。

3.根据权利要求2所述的模块化三相五电平电流型并网逆变器调制均流方法,其特征在于,根据基本电流源变流器单元1的直流侧上桥臂电感电流i1、基本电流源变流器单元1的直流侧下桥臂电感电流i2、基本电流源变流器单元2的直流侧上桥臂电感电流i3、基本电流源变流器单元2的直流侧下桥臂电感电流i4、交流侧3个电容的电容电压va,vb,vc确定目标逻辑开关控制策略包括:

根据基本电流源变流器单元1的直流侧上桥臂电感电流i1、基本电流源变流器单元1的直流侧下桥臂电感电流i2、基本电流源变流器单元2的直流侧上桥臂电感电流i3、基本电流源变流器单元2的直流侧下桥臂电感电流i4、交流侧3个电容的电容电压va,vb,vc确定目标扇区以及当前电流关系和电压关系,在目标扇区查找当前电流关系和电压关系对应的逻辑开关控制策略,得到目标逻辑开关控制策略。