【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電力電子功率變換，具體涉及一種耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術(shù)相關(guān)的
技術(shù)介紹
信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。
2、三電平逆變器因結(jié)構(gòu)簡單、輸出電流波形質(zhì)量好和效率高等優(yōu)勢，在新能源發(fā)電、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和儲(chǔ)能系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。t型(t-type)三電平逆變器是常用的電路拓?fù)洌浒^多數(shù)量的功率開關(guān)管。耦合型三電平逆變器僅包含十只功率開關(guān)管，功率開關(guān)管數(shù)量進(jìn)一步減少，同時(shí)保持多電平輸出特性，應(yīng)用前景廣闊。
3、電解電容是極易發(fā)生故障的組件，其穩(wěn)定性直接決定逆變器的輸出波形質(zhì)量。直流側(cè)電容電流紋波定義為中線電流的均方根值。當(dāng)直流側(cè)電容電流紋波很高時(shí)，電容的使用壽命將縮短，甚至直接損壞逆變器。較大的電容器會(huì)延長逆變器使用壽命，但增加了系統(tǒng)體積和成本。
4、專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的直流側(cè)電容電流紋波抑制方法主要針對(duì)t型或者混合有源中點(diǎn)箝位型(hybridactive?neutral-point-clamped,hanpc)三電平逆變器拓?fù)洹．?dāng)耦合型三電平逆變器運(yùn)行于直流側(cè)電容電壓不相等的工況時(shí)，其輸出電流諧波含量將增加。此外，該拓?fù)漭敵鰻顟B(tài)受限，無法產(chǎn)生中矢量。故現(xiàn)有控制方法無法直接應(yīng)用，因此，適用于不平衡工況下耦合型三電平逆變器的直流側(cè)電容電流紋波抑制方法亟待研究。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述問題，本專利技術(shù)提出了一種耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法及系統(tǒng)，本專利技術(shù)
2、根據(jù)一些實(shí)施例，本專利技術(shù)的第一方案提供了一種耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，采用如下技術(shù)方案：
3、耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，包括：
4、根據(jù)虛擬電壓矢量占空比分配因子取值范圍，確定耦合型三電平逆變器空間矢量圖區(qū)域劃分方法；
5、根據(jù)參考電壓矢量的幅值、相角和三相輸出電流，判斷參考電壓矢量所在扇區(qū)和區(qū)域；
6、根據(jù)參考電壓矢量所處的扇區(qū)和區(qū)域，選取距離最近的一個(gè)虛擬電壓矢量和兩個(gè)基本電壓矢量分別計(jì)算其占空比；
7、根據(jù)參考電壓矢量所處的扇區(qū)和區(qū)域、直流側(cè)電容電壓偏差給定值以及直流側(cè)電容電壓偏差實(shí)際值，基于無差拍控制方法設(shè)計(jì)控制器，更新小矢量占空比分配因子，實(shí)現(xiàn)電容電壓獨(dú)立控制；
8、基于更新后的小矢量占空比及參考電壓矢量所在的扇區(qū)及區(qū)域，設(shè)計(jì)開關(guān)序列，將開關(guān)序列轉(zhuǎn)換為功率開關(guān)管的pwm驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制耦合型三電平逆變器工作。
9、根據(jù)一些實(shí)施例，本專利技術(shù)的第二方案提供了一種耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案：
10、耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制系統(tǒng)，包括：
11、扇區(qū)劃分模塊，被配置為根據(jù)虛擬電壓矢量占空比分配因子取值范圍，確定耦合型三電平逆變器空間矢量圖區(qū)域劃分方法；
12、扇區(qū)判斷模塊，被配置為根據(jù)參考電壓矢量的幅值、相角和三相輸出電流，判斷參考電壓矢量所在扇區(qū)和區(qū)域；
13、基本電壓矢量選取模塊，被配置為根據(jù)參考電壓矢量所處的扇區(qū)和區(qū)域，選取距離最近的一個(gè)虛擬電壓矢量和兩個(gè)基本電壓矢量分別計(jì)算其占空比；
14、電容電壓獨(dú)立控制模塊，被配置為根據(jù)參考電壓矢量所處的扇區(qū)和區(qū)域、直流側(cè)電容電壓偏差給定值以及直流側(cè)電容電壓偏差實(shí)際值，基于無差拍控制方法設(shè)計(jì)控制器，更新小矢量占空比分配因子，實(shí)現(xiàn)電容電壓獨(dú)立控制；
15、驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成模塊，被配置為基于更新后的小矢量占空比及參考電壓矢量所在的扇區(qū)及區(qū)域，設(shè)計(jì)開關(guān)序列，將開關(guān)序列轉(zhuǎn)換為功率開關(guān)管的pwm驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制耦合型三電平逆變器工作。
16、根據(jù)一些實(shí)施例，本專利技術(shù)的第三方案提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
17、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一個(gè)方面所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法中的步驟。
18、根據(jù)一些實(shí)施例，本專利技術(shù)的第四方案提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。
19、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述第一個(gè)方面所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法中的步驟。
20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果為：
21、本專利技術(shù)與傳統(tǒng)空間矢量調(diào)制方法相比，其直流側(cè)電容電流紋波明顯降低，可延長直流側(cè)電容的使用壽命。在直流側(cè)電容電壓平衡和不平衡工況下，本專利技術(shù)方法降低了耦合型三電平逆變器三相輸出電流的總諧波畸變率，提高了系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。本專利技術(shù)根據(jù)不同的扇區(qū)、區(qū)域以及直流側(cè)電容電壓偏差給定值和直流側(cè)電容電壓的實(shí)際值，修正p型小矢量和n型小矢量的占空比，實(shí)現(xiàn)電容電壓獨(dú)立控制。本專利技術(shù)與傳統(tǒng)空間矢量方法相比，僅使用三個(gè)電壓矢量合成參考電壓矢量，無需使用間接方法計(jì)算電壓矢量占空比，減輕了計(jì)算負(fù)擔(dān)。
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1.耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述根據(jù)虛擬電壓矢量占空比分配因子取值范圍，確定耦合型三電平逆變器空間矢量圖區(qū)域劃分方法，具體為：
3.如權(quán)利要求2所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述基于虛擬電壓矢量占空比分配因子的最大值和最小值確定經(jīng)過第一扇區(qū)的兩條直線，具體為：
4.如權(quán)利要求1所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述選取距離最近的一個(gè)虛擬電壓矢量和兩個(gè)基本電壓矢量分別計(jì)算其占空比，具體為：
5.如權(quán)利要求1所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述根據(jù)參考電壓矢量所處的扇區(qū)和區(qū)域、直流側(cè)電容電壓偏差給定值以及直流側(cè)電容電壓偏差實(shí)際值，基于無差拍控制方法設(shè)計(jì)控制器，更新小矢量占空比分配因子，實(shí)現(xiàn)電容電壓獨(dú)立控制，具體為：
6.如權(quán)利要求1所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述基于更新后的
7.如權(quán)利要求1所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述設(shè)計(jì)開關(guān)序列，具體為：
8.耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法中的步驟。
10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法中的步驟。
...【技術(shù)特征摘要】
1.耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述根據(jù)虛擬電壓矢量占空比分配因子取值范圍，確定耦合型三電平逆變器空間矢量圖區(qū)域劃分方法，具體為：
3.如權(quán)利要求2所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述基于虛擬電壓矢量占空比分配因子的最大值和最小值確定經(jīng)過第一扇區(qū)的兩條直線，具體為：
4.如權(quán)利要求1所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述選取距離最近的一個(gè)虛擬電壓矢量和兩個(gè)基本電壓矢量分別計(jì)算其占空比，具體為：
5.如權(quán)利要求1所述的耦合型三電平逆變器直流側(cè)電容電流紋波抑制方法，其特征在于，所述根據(jù)參考電壓矢量所處的扇區(qū)和區(qū)域、直流側(cè)電容電壓偏差給定值以及直流側(cè)電容電壓偏差實(shí)際值，基于無差拍控制方法設(shè)計(jì)控制器，更新小矢...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：秦昌偉，褚志元，李曉艷，楊磊，侯傳晶，白洪超，
申請(專利權(quán))人：山東建筑大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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