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光儲(chǔ)變流器和光儲(chǔ)變流器的控制方法與流程

文檔序號(hào):12488614閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種光儲(chǔ)變流器,包括DC/AC模塊,其特征在于,所述DC/AC模塊包括:三相逆變電路(110)和濾波電路(120),其中,

所述三相逆變電路包括三個(gè)并聯(lián)的橋臂,所述三個(gè)并聯(lián)的橋臂包括兩個(gè)分別由兩個(gè)絕緣柵雙極型晶體管IGBT串聯(lián)構(gòu)成的橋臂和一個(gè)由兩個(gè)二極管串聯(lián)構(gòu)成的橋臂,其中,所述由兩個(gè)IGBT串聯(lián)構(gòu)成的橋臂中的每個(gè)IGBT反向并聯(lián)有續(xù)流二極管,所述三個(gè)并聯(lián)的橋臂中的每個(gè)橋臂的中點(diǎn)分別通過三個(gè)對(duì)應(yīng)的所述濾波電路(120)連接至電網(wǎng)的三相交流接線端。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光儲(chǔ)變流器,其特征在于,在所述兩個(gè)分別由兩個(gè)IGBT串聯(lián)構(gòu)成的橋臂中,第一橋臂中的第一IGBT的發(fā)射極和第一橋臂中的第二IGBT的集電極連接,第二橋臂中的第三IGBT的發(fā)射極和第二橋臂中的第四IGBT的集電極連接;

所述由兩個(gè)二極管串聯(lián)構(gòu)成的橋臂中的第一二極管的陽(yáng)極和第二二極管的陰極連接;

所述第一IGBT的集電極、所述第三IGBT的集電極和所述第一二極管的陰極連接,所述第二IGBT的發(fā)射極、所述第四IGBT的發(fā)射極和所述第二二極管的陽(yáng)極連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光儲(chǔ)變流器,其特征在于,所述光儲(chǔ)變流器還包括交流控制模塊,所述交流控制模塊包括交流電流采樣電路(190)、交流電壓相位采樣電路(150)、直流電壓采樣電路(140)、交流控制器(160)和交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路,所述交流控制器(160)分別與所述交流電流采樣電路(190)、所述交流電壓相位采樣電路(150)、所述直流電壓采樣電路(140)和所述驅(qū)動(dòng)電路連接;

所述交流電流采樣電路(190)與所述電網(wǎng)的三相交流接線端連接,用于采集所述濾波電路(120)與所述電網(wǎng)之間的交流電流,并傳輸至所述交流控制器(160);

所述交流電壓相位采樣電路(150)與所述電網(wǎng)的三相交流接線端連接,用于采集所述濾波電路(120)和所述電網(wǎng)之間的三相電壓的相位,并傳輸至所述交流控制器(160);

所述直流電壓采樣電路(140)與所述三相逆變電路(110)中三個(gè)并聯(lián)橋臂的兩端連接,用于采集所述三相逆變電路(110)中并聯(lián)橋臂兩端的直流電壓,并傳輸至所述交流控制器(160);

所述交流控制器(160),用于接收所述交流電流、所述三相電壓的相位和所述直流電壓,以及所述DC/AC模塊的參考電壓和所述DC/AC模塊的參考無(wú)功電流,生成所述第一橋臂和所述第二橋臂中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào),并向所述交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路輸出用于驅(qū)動(dòng)所述第一橋臂和所述第二橋臂中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào);

所述交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路與所述第二IGBT和所述第四IGBT的門極連接,以及經(jīng)由反相器與所述第一IGBT和所述第三IGBT的門極連接,用于向所述第一IGBT、所述第二IGBT、所述第三IGBT和所述第四IGBT傳輸驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的光儲(chǔ)變流器,其特征在于,所述光儲(chǔ)變流器還包括DC/DC模塊,所述DC/DC模塊的高壓側(cè)與直流支撐電容并聯(lián),并與所述DC/AC模塊的直流側(cè)連接,所述DC/DC模塊包括:至少兩個(gè)儲(chǔ)能電感、并聯(lián)的至少兩個(gè)雙向半橋電路(130)和一個(gè)輸出濾波電容,其中,

所述至少兩個(gè)雙向半橋電路(130)中每個(gè)雙向半橋電路(130)由兩個(gè)IGBT串聯(lián)構(gòu)成,所述每個(gè)雙向半橋電路(130)中每個(gè)IGBT反向并聯(lián)有二極管,所述每個(gè)雙向半橋電路(130)的中點(diǎn)分別通過一個(gè)儲(chǔ)能電感連接至與所述每個(gè)雙向半橋電路(130)對(duì)應(yīng)電源的正極;

所述至少兩個(gè)雙向半橋電路(130)的兩端均與所述一個(gè)輸出濾波電容的兩端并聯(lián)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光儲(chǔ)變流器,其特征在于,所述至少兩個(gè)雙向半橋電路(130)中的每個(gè)雙向半橋電路(130)包括升壓IGBT和降壓IGBT,所述升壓IGBT的集電極和所述降壓IGBT的發(fā)射極連接,所述升壓IGBT的發(fā)射極與所述電源的負(fù)極連接。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光儲(chǔ)變流器,其特征在于,所述光儲(chǔ)變流器還包括用于分別控制所述至少兩個(gè)雙向半橋電路(130)的至少兩個(gè)直流控制模塊,每個(gè)直流控制模塊包括電源電壓采樣電路(170)、直流電流采樣電路、直流控制器(180)和直流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路;

所述電源電壓采樣電路(170),用于采集對(duì)應(yīng)的雙向半橋電路(130)所連接的電源兩端的電源電壓,并傳輸至所述直流控制器(180);

所述直流電流采樣電路與,用于采集對(duì)應(yīng)的雙向半橋電路(130)所連接的電源的正極的電源電流,并傳輸至所述直流控制器(180);

所述直流控制器(180),用于接收所述電源電壓、所述電源電流,以及所述DC/DC模塊的參考電壓、參考電流和參考有功功率,生成用于驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的雙向半橋電路(130)的驅(qū)動(dòng)信號(hào),并輸出給所述直流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路;

所述直流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路與對(duì)應(yīng)的雙向半橋電路(130)中的升壓IGBT的門極連接,并通過反相器與對(duì)應(yīng)的雙向半橋電路(130)中的降壓IGBT的門極連接,用于向?qū)?yīng)的雙向半橋電路(130)中的升壓IGBT和降壓IGBT傳輸驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光儲(chǔ)變流器,其特征在于,所述至少兩個(gè)直流控制器(180)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位依次間隔360/N度,其中,N表示所述雙向半橋電路(130)的個(gè)數(shù)。

8.一種光儲(chǔ)變流器的控制方法,用于權(quán)利要求1-7所述的光儲(chǔ)變流器,所述方法包括:

采集所述電網(wǎng)側(cè)的交流電流和所述電網(wǎng)側(cè)的交流電壓相位;

基于所述交流電流和所述交流電壓相位計(jì)算所述電網(wǎng)側(cè)的有功電流和無(wú)功電流;

采集所述DC/DC模塊的直流電壓;

基于所述DC/DC模塊的直流電壓和所述DC/AC模塊的給定參考電壓之間的偏差,計(jì)算所述電網(wǎng)側(cè)的給定參考有功電流;

基于所述電網(wǎng)側(cè)的給定參考有功電流和所述電網(wǎng)側(cè)的有功電流之間的偏差、所述電網(wǎng)側(cè)的給定參考無(wú)功電流和所述電網(wǎng)側(cè)的無(wú)功電流之間的偏差、以及所述交流電壓相位,生成用于驅(qū)動(dòng)所述第一橋臂和所述第二橋臂中的IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào);

通過所述交流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路將所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸至所述第一橋臂和所述第二橋臂中的IGBT。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:

當(dāng)所述DC/DC模塊處于恒流工作狀態(tài)時(shí),執(zhí)行如下步驟:

采集所述雙向半橋電路(130)所連接的電源的正極的電源電流;

基于所述電源電流和所述DC/DC模塊的給定參考電流值之間的偏差計(jì)算用于驅(qū)動(dòng)所述雙向半橋電路(130)中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào);

通過所述直流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路將用于驅(qū)動(dòng)所述雙向半橋電路(130)中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸至所述雙向半橋電路(130)中IGBT。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:

當(dāng)所述DC/DC模塊處于恒壓工作狀態(tài)時(shí),執(zhí)行如下步驟:

采集所述雙向半橋電路(130)所連接的電源兩端的電源電壓和正極的直流電流;

基于所述電源電壓和所述DC/DC模塊的給定參考電壓值之間的偏差計(jì)算所述DC/DC模塊的參考電流值;

基于所述直流電流和所述DC/DC模塊的參考電流值之間的偏差計(jì)算所述雙向半橋電路(130)中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào);

通過直流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路將所述雙向半橋電路(130)中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸至所述雙向半橋電路(130)中IGBT。

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:

當(dāng)所述DC/DC模塊處于恒功率工作狀態(tài)時(shí),執(zhí)行如下步驟:

采集所述雙向半橋電路(130)所連接的電源兩端的電源電壓和正極的直流電流;

基于所述電源電壓和所述DC/DC模塊的給定有功功率參考值之間的偏差計(jì)算所述DC/DC模塊的參考電流值;

基于所述直流電流和所述DC/DC模塊的參考電流值之間的偏差計(jì)算所述雙向半橋電路(130)中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào);

通過直流驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電路將所述雙向半橋電路(130)中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸至所述雙向半橋電路(130)中IGBT。

12.根據(jù)權(quán)利要求9-10任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,所述雙向半橋電路(130)中IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的相位依次間隔360/N度,其中,N表示所述雙向半橋電路(130)的個(gè)數(shù)。

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