本發(fā)明涉及電力電子中的控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三電平變換器及其母線中點(diǎn)的平衡控制方法及裝置。

背景技術(shù)：

變換器可以分為整流器和逆變器，用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電或?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電。隨著太陽能、ups技術(shù)的不斷發(fā)展和市場的不斷擴(kuò)大，對(duì)于變換器的要求也越來越高，例如在三電平整流器中，保證直流側(cè)的兩個(gè)電容的電壓相等，對(duì)于整流器的輸出信號(hào)具有很大影響，因此，直流側(cè)母線中點(diǎn)的平衡控制是本領(lǐng)域技術(shù)人員研究的熱點(diǎn)。圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種t型三電平整流器的主拓?fù)潆娐贰D2為現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于母線中點(diǎn)平衡控制原理圖。

如圖1所示，t型三電平整流器的主拓?fù)潆娐凡捎胻型三電平結(jié)構(gòu)，其中包括輸入濾波電感，分別為l1-l6，輸入濾波電容、分別為c1、c2和c3、輸入接觸器，分別為k1、k2和k3、第一電容c+為直流側(cè)正母線與中性線之間的電容、第二電容c-為直流側(cè)負(fù)母線與中性線之間的電容。第一電容c+和第二電容c-的連接點(diǎn)與交流側(cè)中性線短接形成母線中點(diǎn)。開關(guān)管單元10中，包含有3組開關(guān)管，每組開光管包含有4個(gè)n型-igbt，且呈t型分布。

如圖2所示，現(xiàn)有的母線中點(diǎn)的平衡控制采用基于dq坐標(biāo)系下電壓電流雙閉環(huán)控制，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，母線中點(diǎn)的平衡采用基于pi的直流分量控制，將電壓給定值vbus_ref，電壓反饋值vbus_fdb、以及三相坐標(biāo)系下的電壓vabc和電流iabc經(jīng)過圖2所示的pi控制、abc/dq坐標(biāo)變換等操作后，再經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后得到spwm的輸入信號(hào)，最終得到pwm的控制信號(hào)。通過pwm的控制信號(hào)控制母線中點(diǎn)的平衡。

但是，在上述控制過程中，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)母線中點(diǎn)的平衡控制，但是這一控制過程由于采用基于pi的直流分量控制，會(huì)造成母線與輸入源之間存在直流電平，影響三電平整流器的性能。由此可見，在控制母線中點(diǎn)平衡過程中，如何克服因調(diào)節(jié)母線中點(diǎn)平衡而造成的母線與輸入源之間存在直流電平的缺點(diǎn)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種三電平變換器及其母線中點(diǎn)的平衡控制方法及裝置，用于克服因調(diào)節(jié)母線中點(diǎn)平衡而造成的母線與輸入源之間存在直流電平的缺點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法，應(yīng)用于任意交流電周期，該方法包括：

在所述交流電周期內(nèi)，獲取變換器的直流側(cè)正母線與中性線之間的第一電容兩端的第一電壓和直流側(cè)負(fù)母線與所述中性線之間的第二電容兩端的第二電壓；

計(jì)算所述第一電壓和所述第二電壓的第一差值，并將所述第一差值取絕對(duì)值以得到第一偏差值；

對(duì)所述第一偏差值采用相應(yīng)時(shí)間的pi控制以得到修正信號(hào)；其中，所述相應(yīng)時(shí)間根據(jù)所述第一偏差值得到；

將經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)與所述修正信號(hào)的差值輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制所述變換器的母線中點(diǎn)的平衡。

優(yōu)選地，所述相應(yīng)時(shí)間根據(jù)所述偏差值得到具體為：

計(jì)算所述第一偏差值與第一偏差給定值的比值以得到時(shí)間控制系數(shù)；

根據(jù)所述交流電周期與所述時(shí)間控制系數(shù)的乘積得到所述相應(yīng)時(shí)間；

其中，當(dāng)所述相應(yīng)時(shí)間大于所述交流電周期時(shí)，則所述相應(yīng)時(shí)間為所述交流電周期。

優(yōu)選地，還包括：

根據(jù)所述第一電容兩端的電壓的瞬時(shí)值和所述第二電容兩端的電壓的瞬時(shí)值分別計(jì)算所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓的有效值；

計(jì)算所述第一電容兩端的電壓的有效值與所述第二電容兩端的電壓的有效值的第二差值，并將所述第二差值取絕對(duì)值以得到第二偏差值；

判斷所述第二偏差值是否小于所述第二偏差給定值；

如果是，則將所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓的有效值分別作為所述第一電壓和所述第二電壓；

如果否，則將所述第一電容兩端的電壓和所述第二電容兩端的電壓的瞬時(shí)值分別作為所述第一電壓和所述第二電壓。

優(yōu)選地，所述變換器為三電平整流器或三電平逆變器。

優(yōu)選地，所述變換器為t型變換器或i型變換器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制裝置，應(yīng)用于任意交流電周期，該裝置包括：

獲取模塊，用于在所述交流電周期內(nèi)，獲取變換器的直流側(cè)上母線與中性線之間的第一電容兩端的第一電壓和直流側(cè)下母線與所述中性線之間的第二電容兩端的第二電壓；

計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述第一電壓和所述第二電壓的第一差值，并將所述第一差值取絕對(duì)值以得到第一偏差值；

pi控制模塊，用于對(duì)所述第一偏差值采用相應(yīng)時(shí)間的pi控制以得到修正信號(hào)；其中，所述相應(yīng)時(shí)間根據(jù)所述第一偏差值得到；

修正模塊，用于將經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)與所述修正信號(hào)的差值輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制所述變換器在所述交流電周期內(nèi)的母線中點(diǎn)的平衡。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種三電平變換器，包括變換器本體、驅(qū)動(dòng)電路，還包與驅(qū)動(dòng)電路連接的控制器和存儲(chǔ)器，所述控制器，用于調(diào)用所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的指令以執(zhí)行以下步驟：

在所述交流電周期內(nèi)，獲取變換器的直流側(cè)上母線與中性線之間的第一電容兩端的第一電壓和直流側(cè)下母線與所述中性線之間的第二電容兩端的第二電壓；

計(jì)算所述第一電壓和所述第二電壓的第一差值，并將所述第一差值取絕對(duì)值以得到第一偏差值；

對(duì)所述第一偏差值采用相應(yīng)時(shí)間的pi控制以得到修正信號(hào)；其中，所述相應(yīng)時(shí)間根據(jù)所述第一偏差值得到；

將經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)與所述修正信號(hào)的差值輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制所述變換器在所述交流電周期內(nèi)的母線中點(diǎn)的平衡。

本發(fā)明所提供的三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法，在現(xiàn)有的經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)的基礎(chǔ)上，采用間歇式pi控制對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行修正，修正后的信號(hào)輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制變換器的母線中點(diǎn)的平衡。具體的間歇式pi控制為：以變換器的直流側(cè)第一電容兩端的第一電壓和第二電容兩端的第二電壓的第一差值的絕對(duì)值作為pi控制的對(duì)象，并在每個(gè)交流電周期內(nèi)，根據(jù)第一電壓和第二電壓的差值的大小確定出pi控制的相應(yīng)時(shí)間，從而在每個(gè)交流電周期中，間歇式地對(duì)原始信號(hào)做修正。由此可見，本方法不僅能夠完成對(duì)母線中點(diǎn)的平衡控制，而且能夠避免因調(diào)節(jié)母線平衡而造成的輸入源與母線之間存在直流電平的問題。另外，pi控制的時(shí)間依據(jù)第一偏差值大小而定，因此能夠提高平衡控制的動(dòng)態(tài)性能。

此外，本發(fā)明在間歇式pi控制的前端還增加了自適應(yīng)的控制方式：具體是根據(jù)第一電容兩端的電壓的有效值和第二電容兩端的電壓的有效值的第二偏差值的大小來自動(dòng)選取第一電壓和第二電壓。該自適應(yīng)控制方式能夠在第二偏差值大于第二偏差給定值時(shí)，由有效值控制自動(dòng)切換至瞬時(shí)值控制，從而提高響應(yīng)速度，也進(jìn)一步提高平衡控制的動(dòng)態(tài)性能。

最后，本發(fā)明所提供的三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制裝置以及三電平變換器同樣具有上述優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖做簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種t型三電平整流器的主拓?fù)潆娐罚?/p>

圖2為現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于母線中點(diǎn)平衡控制原理圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種間歇式pi控制的原理圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法的流程圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的自適應(yīng)的控制方式的原理圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法的原理圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下，所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。

本發(fā)明的核心是提供一種三電平變換器及其母線中點(diǎn)的平衡控制方法及裝置，用于克服因調(diào)節(jié)母線中點(diǎn)平衡而造成的母線與輸入源之間存在直流電平的缺點(diǎn)。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法的流程圖。如圖3所示，三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法，應(yīng)用于任意交流電周期，該方法包括：

s30：在交流電周期內(nèi)，獲取變換器的直流側(cè)正母線與中性線之間的第一電容兩端的第一電壓和直流側(cè)負(fù)母線與中性線之間的第二電容兩端的第二電壓。

需要說明的是，本發(fā)明中的三電平變換器可以為三電平整流器也可以為三電平逆變器，例如，如圖1所示的三電平整流器。另外，本發(fā)明中的變換器的類型可以為t型變換器或i型變換器，例如圖1所示的三電平t型變換器。

可以理解的是，本步驟中的交流電可以是市電，也可以是其他發(fā)電裝置提供的交流電，換句話說，本發(fā)明中對(duì)于交流電的來源不作限制。第一電容和第二電容只是為了區(qū)分兩個(gè)電容的位置關(guān)系，本步驟中的第一電容兩端的第一電壓和第二電容兩端的第二電壓可以為有效值，當(dāng)然也可以為瞬時(shí)值。如果二者都是有效值的話，則后續(xù)步驟s31-s33中的第一電壓和第二電壓均為有效值，如果是瞬時(shí)值的話，則后續(xù)步驟s31-s33中的第一電壓和第二電壓均為瞬時(shí)值。

s31：計(jì)算第一電壓和第二電壓的第一差值，并將第一差值取絕對(duì)值以得到第一偏差值。

s32：對(duì)第一偏差值采用相應(yīng)時(shí)間的pi控制以得到修正信號(hào)；其中，相應(yīng)時(shí)間根據(jù)第一偏差值得到。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種間歇式pi控制的原理圖。如圖4所示，vbus+和vbus-分別表示步驟s30中的第一電壓和第二電壓，△u1表示第一差值，|u1|表示第一偏差值。

具體工作原理為：第一偏差值能夠反應(yīng)出第一電容和第二電容上的電壓的偏差，而該偏差就是導(dǎo)致母線中點(diǎn)不平衡的原因，所以以該偏差相應(yīng)計(jì)算出pi控制的時(shí)間t0，然后對(duì)第一偏差值進(jìn)行t0時(shí)間的pi控制，經(jīng)過pi控制后，得到修正信號(hào)。

圖中，f(u)是修正信號(hào)，在一個(gè)周期內(nèi)，該信號(hào)分為兩種情況，可以為f(u)也可以為0，而u可以是瞬時(shí)值也可以是有效值，即可以以瞬時(shí)值進(jìn)行調(diào)節(jié)，也可以將有效值進(jìn)行調(diào)節(jié)。而具體的pi控制時(shí)間根據(jù)第一偏差值計(jì)算得到。

可以理解的是，在一個(gè)周期內(nèi)，pi控制的方式可以為連續(xù)控制方式，也可以為不連續(xù)的控制方式，只要滿足t0時(shí)間即可。另外，pi控制的時(shí)間只要依據(jù)第一偏差值計(jì)算得到即可，而計(jì)算的方式本步驟不作限定。需要說明的是，如果最后得到的t0大于交流電周期t，則說明需要在整個(gè)周期內(nèi)都要進(jìn)行pi控制。

s33：將經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)與修正信號(hào)的差值輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制變換器的母線中點(diǎn)的平衡。

當(dāng)步驟s32得到修正信號(hào)后，將該修正信號(hào)與原始信號(hào)的差值輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)電路按照最終控制信號(hào)控制三電平逆變器的每相橋臂各個(gè)開關(guān)管，以實(shí)現(xiàn)三電平逆變器的母線中點(diǎn)的平衡控制。

可以理解的是，本步驟中的原始信號(hào)需要依據(jù)三電平變換器的具體控制方式而定，是指輸入至脈沖寬度調(diào)節(jié)單元的信號(hào)。例如，如果是通過圖2所示的控制方式的話，則原始信號(hào)就是dq/abc坐標(biāo)變換后的信號(hào)，具體控制過程本實(shí)施例不再贅述。另外，在具體實(shí)施中，可能在一個(gè)周期內(nèi)就能夠完全實(shí)現(xiàn)對(duì)變換器母線中點(diǎn)的平衡控制，也有可能在一個(gè)周期內(nèi)不能夠完全實(shí)現(xiàn)。

本實(shí)施例提供的三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法，在現(xiàn)有的經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)的基礎(chǔ)上，采用間歇式pi控制對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行修正，使得在每個(gè)交流電周期內(nèi)，根據(jù)第一電壓和第二電壓的差值的大小確定出pi控制的相應(yīng)時(shí)間，以在每個(gè)交流電周期中，間歇式地對(duì)原始信號(hào)做修正。修正后的信號(hào)輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制變換器的母線中點(diǎn)的平衡。由此可見，本方法不僅能夠完成對(duì)母線中點(diǎn)的平衡控制，而且通過間歇式pi控制能夠避免因調(diào)節(jié)母線平衡而造成的輸入源與母線之間存在直流電平的問題。另外，pi控制的時(shí)間依據(jù)第一偏差值大小而定，因此能夠提高平衡控制的動(dòng)態(tài)性能。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，作為優(yōu)選地實(shí)施方式，相應(yīng)時(shí)間根據(jù)偏差值得到具體為：

計(jì)算第一偏差值與第一偏差給定值的比值以得到時(shí)間控制系數(shù)。

根據(jù)交流電周期與時(shí)間控制系數(shù)的乘積得到相應(yīng)時(shí)間。

其中，當(dāng)相應(yīng)時(shí)間大于交流電周期時(shí)，則相應(yīng)時(shí)間為交流電周期。

本實(shí)施例中，相應(yīng)時(shí)間的計(jì)算具體原理如圖4所示，圖中，t表示交流電的周期，vbus_sw_value1表示第一偏差給定值，該值可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，本實(shí)施例不作限定。t0＝△u1/vbus_sw_value1*t，則一個(gè)周期內(nèi)，pi控制的時(shí)間為t0，其余時(shí)間，即t-t0，則關(guān)閉pi控制。

為了克服因調(diào)節(jié)母線平衡而造成的輸入源與母線之間存在直流電平的問題，上文中通過間歇式pi控制來實(shí)現(xiàn)，在具體實(shí)施中，為了能夠提高響應(yīng)速度，實(shí)現(xiàn)平衡控制的動(dòng)態(tài)性能，本發(fā)明還增加了自適應(yīng)的控制方式。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法的流程圖。如圖5所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，作為優(yōu)選地實(shí)施方式，還包括：

s50：根據(jù)第一電容兩端的電壓的瞬時(shí)值和第二電容兩端的電壓的瞬時(shí)值分別計(jì)算第一電容兩端的電壓和第二電容兩端的電壓的有效值。

s51：計(jì)算第一電容兩端的電壓的有效值與第二電容兩端的電壓的有效值的第二差值，并將第二差值取絕對(duì)值以得到第二偏差值。

s53：判斷第二偏差值是否小于第二偏差給定值，如果是，則進(jìn)入s54，否則，進(jìn)入s55。

s54：將第一電容兩端的電壓和第二電容兩端的電壓的有效值分別作為第一電壓和第二電壓。

s55：將第一電容兩端的電壓和第二電容兩端的電壓的瞬時(shí)值分別作為第一電壓和第二電壓。

為了讓本領(lǐng)域技術(shù)人員更加清楚本發(fā)明所提供的自適應(yīng)的控制方式，下文中將給出具體原理圖進(jìn)行說明。圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的自適應(yīng)的控制方式的原理圖。圖中，u1+表示第一電容兩端的電壓的瞬時(shí)值，u1-表示第二電容兩端的電壓的瞬時(shí)值。rms表示計(jì)算濾波有效值，即經(jīng)過rms后得到的信號(hào)就是有效值。其中，u2+表示第一電容兩端的電壓的有效值，u2-表示第二電容兩端的電壓的有效值。vbus_sw_value2表示第二偏差給定值，該值可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定，本實(shí)施例不再贅述。

當(dāng)獲取到第一電容和第二電容兩端的電壓后，以該電壓的瞬時(shí)值作為間歇式pi控制的輸入信號(hào)還是以該電壓的有效值作為間歇式pi控制的輸入信號(hào)，需要根據(jù)實(shí)際情況而定，這就是自適應(yīng)控制。

具體控制原理如下：

首先，計(jì)算第一電容和第二電容的有效值的偏差，即得到第二差值△u2，取絕對(duì)值以后得到第二偏差值|△u2|。當(dāng)?shù)诙钪敌∮诘诙罱o定值時(shí)，以有效值作為間歇式pi控制的輸入對(duì)象，當(dāng)?shù)诙钪荡笥诘诙罱o定值時(shí)，以瞬時(shí)值作為間歇式pi控制的輸入對(duì)象。

圖6中，通過比較器實(shí)現(xiàn)第二偏差值和第二偏差給定值的比較，u0表示比較結(jié)果，當(dāng)u0為1時(shí)，表示第二偏差值小于第二偏差給定值，當(dāng)u0為0時(shí)，表示第二偏差值大于第二偏差給定值。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法的原理圖。圖7為本發(fā)明實(shí)施例對(duì)應(yīng)的完整控制方式原理圖，其中，自適應(yīng)控制以及間歇式pi控制的過程請參見上文，本處不再贅述。

本實(shí)施例中，在間歇式pi控制的前端還增加了自適應(yīng)的控制方式：具體是根據(jù)第一電容兩端的電壓的有效值和第二電容兩端的電壓的有效值的第二偏差值的大小來自動(dòng)選取第一電壓和第二電壓。該自適應(yīng)控制方式能夠在第二偏差值大于第二偏差給定值時(shí)，由有效值控制自動(dòng)切換至瞬時(shí)值控制，從而提高響應(yīng)速度，也進(jìn)一步提高平衡控制的動(dòng)態(tài)性能。

上文中對(duì)于三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，本發(fā)明還提供一種與該方法對(duì)應(yīng)的三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制裝置。由于裝置部分的實(shí)施例與方法部分的實(shí)施例相互對(duì)應(yīng)，因此，對(duì)于裝置部分的實(shí)施例，在此不再贅述。圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。該裝置應(yīng)用于任意交流電周期，該裝置包括：

獲取模塊80，用于在交流電周期內(nèi)，獲取變換器的直流側(cè)上母線與中性線之間的第一電容兩端的第一電壓和直流側(cè)下母線與中性線之間的第二電容兩端的第二電壓。

計(jì)算模塊81，用于計(jì)算第一電壓和第二電壓的第一差值，并將第一差值取絕對(duì)值以得到第一偏差值。

pi控制模塊82，用于對(duì)第一偏差值采用相應(yīng)時(shí)間的pi控制以得到修正信號(hào)；其中，相應(yīng)時(shí)間根據(jù)第一偏差值得到。

修正模塊83，用于將經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)與修正信號(hào)的差值輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制變換器在交流電周期內(nèi)的母線中點(diǎn)的平衡。

本實(shí)施例提供的三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制裝置，在現(xiàn)有的經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)的基礎(chǔ)上，采用間歇式pi控制對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行修正，使得在每個(gè)交流電周期內(nèi)，根據(jù)第一電壓和第二電壓的差值的大小確定出pi控制的相應(yīng)時(shí)間，以在每個(gè)交流電周期中，間歇式地對(duì)原始信號(hào)做修正。修正后的信號(hào)輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制變換器的母線中點(diǎn)的平衡。由此可見，本裝置不僅能夠完成對(duì)母線中點(diǎn)的平衡控制，而且通過間歇式pi控制能夠避免因調(diào)節(jié)母線平衡而造成的輸入源與母線之間存在直流電平的問題。另外，pi控制的時(shí)間依據(jù)第一偏差值大小而定，因此能夠提高平衡控制的動(dòng)態(tài)性能。

上文中對(duì)于三電平變換器的母線中點(diǎn)的平衡控制方法及裝置的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述，本發(fā)明還提供一種三電平變換器，由于三電平變換器的實(shí)施例與方法部分的實(shí)施例相互對(duì)應(yīng)，因此，對(duì)于三電平變換器部分的實(shí)施例，在此不再贅述。一種三電平變換器，包括變換器本體、驅(qū)動(dòng)電路，還包與驅(qū)動(dòng)電路連接的控制器和存儲(chǔ)器，控制器，用于調(diào)用存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的指令以執(zhí)行以下步驟：

s30：在交流電周期內(nèi)，獲取變換器的直流側(cè)上母線與中性線之間的第一電容兩端的第一電壓和直流側(cè)下母線與中性線之間的第二電容兩端的第二電壓。

s31：計(jì)算第一電壓和第二電壓的第一差值，并將第一差值取絕對(duì)值以得到第一偏差值。

s32：對(duì)第一偏差值采用相應(yīng)時(shí)間的pi控制以得到修正信號(hào)；其中，相應(yīng)時(shí)間根據(jù)第一偏差值得到。

s33：將經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)與修正信號(hào)的差值輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制變換器在交流電周期內(nèi)的母線中點(diǎn)的平衡。

本實(shí)施例提供的三電平變換器包含有控制器和存儲(chǔ)器，該控制器在現(xiàn)有的經(jīng)過dq/abc坐標(biāo)變換后的原始信號(hào)的基礎(chǔ)上，采用間歇式pi控制對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行修正，使得在每個(gè)交流電周期內(nèi)，根據(jù)第一電壓和第二電壓的差值的大小確定出pi控制的相應(yīng)時(shí)間，以在每個(gè)交流電周期中，間歇式地對(duì)原始信號(hào)做修正。修正后的信號(hào)輸入脈沖寬度調(diào)制單元得到最終控制信號(hào)以控制變換器的母線中點(diǎn)的平衡。由此可見，本變換器不僅能夠完成對(duì)母線中點(diǎn)的平衡控制，而且通過間歇式pi控制能夠避免因調(diào)節(jié)母線平衡而造成的輸入源與母線之間存在直流電平的問題。另外，pi控制的時(shí)間依據(jù)第一偏差值大小而定，因此能夠提高平衡控制的動(dòng)態(tài)性能。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的三電平變換器及其母線中點(diǎn)的平衡控制方法及裝置進(jìn)行了詳細(xì)介紹。說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的裝置而言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

還需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。