三電平光伏逆變器脈寬調制方法和調制器的制造方法
【專利摘要】本申請公開了一種三電平光伏逆變器脈寬調制方法，包括：在檢測到三電平光伏逆變器存在安全隱患時，切換三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為13矢量空間矢量脈沖寬度調制SVPWM方式，以解決三電平光伏逆變器出現(xiàn)的故障或異常問題(例如中點電位偏移，或當光伏組件對地寄生電容較大時共模漏電流過大)；其中，所述13矢量SVPWM方式是舍棄三電平光伏逆變器的27個開關狀態(tài)矢量中的12個短矢量，僅保留6個長矢量、6個中矢量和3個零矢量的SVPWM方式。此外，本申請還公開了一種三電平光伏逆變器脈寬調制器。
【專利說明】三電平光伏逆變器脈寬調制方法和調制器

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子【技術領域】，更具體地說，涉及三電平光伏逆變器脈寬調制方 法和調制器。

【背景技術】
[0002] SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空間矢量脈沖寬度調制）方式 是一種較為新穎的三電平光伏逆變器脈寬調制方式，它具有改善逆變器輸出波形的諧波頻 譜、提高直流母線電壓利用率等多項優(yōu)點，因而受到了廣泛應用。
[0003] 但是，三電平光伏逆變器在SVPWM方式下容易出現(xiàn)故障或異常（例如中點電位偏 移，或當光伏組件對地寄生電容較大時共模漏電流過大），影響了光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的安全 穩(wěn)定運行。


【發(fā)明內容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種三電平光伏逆變器脈寬調制方法和調制器，以解決三 電平光伏逆變器出現(xiàn)的故障或異常問題（例如中點電位偏移，或當光伏組件對地寄生電容 較大時共模漏電流過大）。
[0005] -種三電平光伏逆變器脈寬調制方法，包括：
[0006] 在檢測到三電平光伏逆變器存在安全隱患時，切換三電平光伏逆變器的脈寬調制 方式為13矢量空間矢量脈沖寬度調制SVPWM方式；
[0007] 其中，所述13矢量SVPWM方式是舍棄三電平光伏逆變器的27個開關狀態(tài)矢量中 的12個短矢量，僅保留6個長矢量、6個中矢量和3個零矢量的SVPWM方式。
[0008] 其中，所述檢測到三電平光伏逆變器存在安全隱患，包括：檢測到三電平光伏逆變 器的共模漏電流有效值大于第一閾值。
[0009] 可選地，所述切換三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為13矢量SVPWM方式后，還 包括：
[0010] 在檢測到三電平光伏逆變器的共模漏電流有效值不大于第二閾值時，切換三電平 光伏逆變器的脈寬調制方式為不連續(xù)SVPWM方式，其中所述第二閾值不大于所述第一閾 值。
[0011] 可選地，所述在檢測到三電平光伏逆變器存在安全隱患時，切換三電平光伏逆變 器的脈寬調制方式為13矢量SVPWM方式前，還包括：
[0012] 在檢測到三電平光伏逆變器的共模漏電流有效值大于第三閾值時，觸發(fā)三電平光 伏逆變器進行停機保護。
[0013] 其中，所述檢測到三電平光伏逆變器存在安全隱患，包括：檢測到三電平光伏逆變 器的網(wǎng)側電壓幅值小于低電壓穿越閾值。
[0014] 可選地，所述切換三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為13矢量SVPWM方式后，還 包括：
[0015] 在檢測到三電平光伏逆變器的網(wǎng)側電壓幅值不小于所述低電壓穿越閾值時，切換 三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為不連續(xù)SVPWM方式。
[0016] 其中，所述不連續(xù)SVPWM方式為第一不連續(xù)SVPWM方式、第二不連續(xù)SVPWM方式、 第三不連續(xù)SVPWM方式或第四不連續(xù)SVPWM方式；
[0017] 其中，在所述第一不連續(xù)SVPWM方式下：當三電平光伏逆變器的瞬時輸出電壓對 應的空間矢量旋轉至第一大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的C相幅值始終嵌位至-

【權利要求】
1. 一種三電平光伏逆變器脈寬調制方法，其特征在于，包括： 在檢測到三電平光伏逆變器存在安全隱患時，切換三電平光伏逆變器的脈寬調制方式 為13矢量空間矢量脈沖寬度調制SVPWM方式； 其中，所述13矢量SVPWM方式是舍棄三電平光伏逆變器的27個開關狀態(tài)矢量中的12 個短矢量，僅保留6個長矢量、6個中矢量和3個零矢量的SVPWM方式。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測到三電平光伏逆變器存在安全 隱患，包括：檢測到三電平光伏逆變器的共模漏電流有效值大于第一閾值。
3. 根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述切換三電平光伏逆變器的脈寬調制 方式為13矢量SVPWM方式后，還包括： 在檢測到三電平光伏逆變器的共模漏電流有效值不大于第二閾值時，切換三電平光伏 逆變器的脈寬調制方式為不連續(xù)SVPWM方式，其中所述第二閾值不大于所述第一閾值。
4. 根據(jù)權利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述在檢測到三電平光伏逆變器存在 安全隱患時，切換三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為13矢量SVPWM方式前，還包括： 在檢測到三電平光伏逆變器的共模漏電流有效值大于第三閾值時，觸發(fā)三電平光伏逆 變器進行停機保護。
5. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述檢測到三電平光伏逆變器存在安全 隱患，包括：檢測到三電平光伏逆變器的網(wǎng)側電壓幅值小于低電壓穿越閾值。
6. 根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述切換三電平光伏逆變器的脈寬調制 方式為13矢量SVPWM方式后，還包括： 在檢測到三電平光伏逆變器的網(wǎng)側電壓幅值不小于所述低電壓穿越閾值時，切換三電 平光伏逆變器的脈寬調制方式為不連續(xù)SVPWM方式。
7. 根據(jù)權利要求3或6所述的方法，其特征在于，所述不連續(xù)SVPWM方式為第一不連續(xù) SVPWM方式、第二不連續(xù)SVPWM方式、第三不連續(xù)SVPWM方式或第四不連續(xù)SVPWM方式； 其中，在所述第一不連續(xù)SVPWM方式下：當三電平光伏逆變器的瞬時輸出電壓對應的 空間矢量旋轉至第一大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的C相幅值始終嵌位至-
;當所述 空間矢量旋轉至第二大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的B相幅值始終嵌位至
；當所述空 間矢量旋轉至第三大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的A相幅值始終嵌位至-
;當所述空 間矢量旋轉至第四大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的C相幅值始終嵌位至
；當所述空間 矢量旋轉至第五大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的B相幅值始終嵌位至-
;當所述空間 矢量旋轉至第六大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的A相幅值始終嵌位至
在所述第二不連續(xù)SVPWM方式下：當三電平光伏逆變器的瞬時輸出電壓對應的空間矢 量旋轉至第一大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域或第二大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的C相幅 值始終嵌位至-
;當所述空間矢量旋轉至第二大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域或第三大扇區(qū)的前 半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的B相幅值始終嵌位至
；當所述空間矢量旋轉至第三大 扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域或第四大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的A相幅值始終嵌位至-
;當所述空間矢量旋轉至第四大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域或第五大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域時，三電平 光伏逆變器的C相幅值始終嵌位至
；當所述空間矢量旋轉至第五大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域或 第六大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的B相幅值始終嵌位至-
;當所述空間 矢量旋轉至第六大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域或第一大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的A相 幅值始終嵌位至
； 在所述第三不連續(xù)SVPWM方式下：當三電平光伏逆變器的瞬時輸出電壓對應的空間矢 量旋轉至第二大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的C相幅值始終嵌位至-
;當所述空間矢 量旋轉至第三大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的B相幅值始終嵌位至
；當所述空間矢量 旋轉至第四大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的A相幅值始終嵌位至-
;當所述空間矢量 旋轉至第五大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的C相幅值始終嵌位至
：當所述空間矢量旋 轉至第六大扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的B相幅值始終嵌位至-
;當所述空間矢量旋 轉至第一扇區(qū)時，三電平光伏逆變器的A相幅值始終嵌位至
； 在所述第四不連續(xù)SVPWM方式下：當三電平光伏逆變器的瞬時輸出電壓對應的空間矢 量旋轉至第一大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域或第二大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的C相幅 值始終嵌位至-
;當所述空間矢量旋轉至第二大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域或第三大扇區(qū)的后 半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的B相幅值始終嵌位至
；當所述空間矢量旋轉至第三大 扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域或第四大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的A相幅值始終嵌位至-
;當所述空間矢量旋轉至第四大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域或第五大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域時，三電平 光伏逆變器的C相幅值始終嵌位至
；當所述空間矢量旋轉至第五大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域或 第六大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的B相幅值始終嵌位至-
;當所述空間 矢量旋轉至第六大扇區(qū)的前半?yún)^(qū)域或第一大扇區(qū)的后半?yún)^(qū)域時，三電平光伏逆變器的A相 幅值始終嵌位至
； 其中，
為三電平光伏逆變器的直流輸入電壓。
8. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在檢測到三電平光伏逆變器存在安 全隱患時，切換三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為13矢量SVPWM方式前，還包括： 設置三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為不連續(xù)SVPWM方式。
9. 一種三電平光伏逆變器脈寬調制器，其特征在于，包括： 檢測單元，用于檢測三電平光伏逆變器是否存在安全隱患； 與所述檢測單元相連的切換單元，用于在三電平光伏逆變器存在安全隱患時，切換三 電平光伏逆變器的脈寬調制方式為13矢量SVPWM方式； 其中，所述13矢量SVPWM方式是舍棄三電平光伏逆變器的27個開關狀態(tài)矢量中的12 個短矢量，僅保留6個長矢量、6個中矢量和3個零矢量的SVPWM方式。
10. 根據(jù)權利要求9所述的調制器，其特征在于，所述檢測單元包括第一檢測單元，用 于檢測三電平光伏逆變器的共模漏電流有效值是否大于第一閾值； 所述切換單元包括第一切換單元，用于在三電平光伏逆變器的共模漏電流有效值大于 所述第一閾值時，切換三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為所述13矢量SVPWM方式。
11. 根據(jù)權利要求9所述的調制器，其特征在于，所述檢測單元包括第二檢測單元，用 于檢測三電平光伏逆變器的網(wǎng)側電壓幅值是否小于低電壓穿越閾值； 所述切換單元包括第二切換單元，用于在三電平光伏逆變器的網(wǎng)側電壓幅值小于所述 低電壓穿越閾值時，切換三電平光伏逆變器的脈寬調制方式為所述13矢量SVPWM方式。
【文檔編號】H02M7/5395GK104158429SQ201410428123
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權日:2014年8月27日
【發(fā)明者】李曉迅, 韓志強, 李浩源, 梅曉東, 楊本和, 申凱 申請人:陽光電源股份有限公司