一種三電平逆變器pwm脈沖封波方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及逆變器控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三電平逆變器PWM脈沖封波方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]逆變器也稱為DC/AC變換器，用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，廣泛應用于風力發(fā)電、光伏發(fā)電等新能源發(fā)電領(lǐng)域。逆變器的應用越來越廣泛，其控制也越來越重要。
[0003]參見圖1，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中一種T型三電平逆變器的拓撲示意圖。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，常規(guī)封鎖逆變器PffM的方法為:
[0005]控制器發(fā)出PffM封波指令后，驅(qū)動第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3、第四開關(guān)管Q4的PffM脈沖同時封波，即開關(guān)管Q1-Q4全部關(guān)斷。
[0006]當所有脈沖封鎖后，輸出電流依然在正負半周震蕩。由于第二開關(guān)管Q2、第三開關(guān)管Q3全部關(guān)閉，此時電流在第一開關(guān)管Ql和第四開關(guān)管Q4之間續(xù)流工作，逆變器處于兩電平續(xù)流狀態(tài)。當?shù)谝欢O管Dl和第三開關(guān)管Q3結(jié)電容相差比較大時，逆變器工作在兩電平續(xù)流狀態(tài)會造成第一二極管Dl或者第三開關(guān)管Q3電壓應力超標。同理第二二極管D2和第二開關(guān)管Q2也會出現(xiàn)類似問題。
[0007]因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要提供一種三電平逆變器PWM脈沖封波方法和裝置，解決PWM封波以后開關(guān)管電壓應力超標的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種三電平逆變器PWM脈沖封波方法和裝置，能夠解決PWM封波以后開關(guān)管電壓應力超標的問題。
[0009]本發(fā)明實施例提供一種三電平逆變器PWM脈沖封波方法，應用于T型和I型三電平逆變器，所述逆變器包括:第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管；該方法包括:
[0010]接收PffM脈沖封波指令，控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，第一預設時間段后再控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷；
[0011]檢測所述逆變器輸出的橋臂電流；
[0012]根據(jù)所述橋臂電流的大小控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的開斷狀態(tài)。
[0013]優(yōu)選地，根據(jù)所述橋臂電流的大小控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的開斷狀態(tài)，具體包括:
[0014]判斷所述橋臂電流由大于第一預設電流進入第一預設電流區(qū)間時，控制所述第二開關(guān)管開通，所述第三開關(guān)管關(guān)斷；
[0015]判斷所述橋臂電流由小于第二預設電流進入所述第一預設電流區(qū)間時，控制所述第三開關(guān)管開通，所述第二開關(guān)管關(guān)斷；
[0016]所述第一預設電流區(qū)間為[12，11]，11為所述第一預設電流，12為所述第二預設電流，且 11>0，12〈0。
[0017]優(yōu)選地，根據(jù)所述橋臂電流的大小控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的開斷狀態(tài)，具體還包括:
[0018]判斷所述橋臂電流處于所述第一預設電流區(qū)間內(nèi)時，保持上一時刻的所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的開斷狀態(tài)不變。
[0019]優(yōu)選地，根據(jù)所述橋臂電流的大小控制所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的開斷狀態(tài)，具體還包括:
[0020]判斷所述橋臂電流大于所述第一預設電流，或，判斷所述橋臂電流小于所述第二預設電流時，控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管均關(guān)斷。
[0021]優(yōu)選地，根據(jù)所述橋臂電流的大小控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)，具體還包括:
[0022]當所述橋臂電流位于第二預設電流區(qū)間[_13，13]內(nèi)并維持第二預定時間段時，控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管均關(guān)斷，完成封波過程；
[0023]其中，11>13>0且13〈|12|。
[0024]本發(fā)明實施例還提供一種三電平逆變器PWM脈沖封波方法，應用于T型和I型三電平逆變器，所述逆變器包括:第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管;該方法包括:
[0025]接收PffM脈沖封波指令，控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，第一預設時間段后再控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷；
[0026]以第一預設周期控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管交替開通第三預定時間段，然后完成封波過程；
[0027]所述第一預設周期與所述PffM脈沖的周期不同。
[0028]本發(fā)明實施例還提供一種三電平逆變器PWM脈沖封波裝置，應用于T型和I型三電平逆變器，所述逆變器包括:第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管;該裝置包括:接收單元、控制單元和檢測單元；
[0029]所述接收單元，用于接收PWM脈沖封波指令，并將所述PWM脈沖封波指令發(fā)送給所述控制單元；
[0030]所述控制單元，用于根據(jù)所述PWM脈沖封波指令控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，第一預設時間段后再控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷；
[0031]所述檢測單元，用于檢測所述逆變器輸出的橋臂電流，并將所述橋臂電流發(fā)送給所述控制單元；
[0032]所述控制單元，還用于根據(jù)所述橋臂電流的大小控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管的開斷狀態(tài)。
[0033]優(yōu)選地，所述控制單元包括:第一判斷子單元、第二判斷子單元和控制子單元；
[0034]所述第一判斷子單元，用于判斷所述橋臂電流是否由大于第一預設電流進入第一預設電流區(qū)間；
[0035]所述控制子單元，用于當所述第一判斷子單元判斷所述橋臂電流由大于所述第一預設電流進入所述第一預設電流區(qū)間時，控制所述第二開關(guān)管開通，所述第三開關(guān)管關(guān)斷；
[0036]所述第二判斷子單元，用于判斷所述橋臂電流是否由小于第二預設電流進入所述第一預設電流區(qū)間；
[0037]所述控制子單元，還用于當所述第二判斷子單元判斷所述橋臂電流由小于所述第二預設電流進入所述第一預設電流區(qū)間時，控制所述第三開關(guān)管開通，所述第二開關(guān)管關(guān)斷；
[0038]所述第一預設電流區(qū)間為[12，11]，11為所述第一預設電流，12為所述第二預設電流，且 11>0，12〈0。
[0039]優(yōu)選地，所述控制單元，還包括:第三判斷子單元；
[0040]所述第三判斷子單元，用于判斷所述橋臂電流是否處于所述第一預設電流區(qū)間內(nèi)；
[0041]所述控制子單元，用于當所述第三判斷子單元判斷所述橋臂電流處于所述第一預設電流區(qū)間內(nèi)時，保持上一時刻的所述第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的開斷狀態(tài)不變。
[0042 ] 優(yōu)選地，所述控制單元，還包括:第四判斷子單元；
[0043]所述第四判斷子單元，用于判斷所述橋臂電流是否大于所述第一預設電流，或，判斷所述橋臂電流是否小于所述第二預設電流；
[0044]所述控制子單元，用于當所述第四判斷子單元判斷所述橋臂電流大于所述第一預設電流，或，所述第四判斷子單元判斷所述橋臂電流小于所述第二預設電流時，控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管均關(guān)斷。
[0045]優(yōu)選地，所述控制單元，還包括:第五判斷子單元；
[0046]所述第五判斷子單元，用于判斷所述橋臂電流是否位于第二預設電流區(qū)間[-13，13]內(nèi)并維持第二預定時間段；
[0047]所述控制子單元，用于當所述第五判斷子單元判斷所述橋臂電流位于第二預設電流區(qū)間[_13，13]內(nèi)并維持第二預定時間段時，控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管均關(guān)斷，完成封波過程；
[0048]其中，11>13>0且13〈|12|。
[0049]本發(fā)明實施例還提供一種三電平逆變器PWM脈沖封波裝置，應用于T型和I型三電平逆變器，所述逆變器包括:第一開關(guān)管、第二開關(guān)管、第三開關(guān)管和第四開關(guān)管;該裝置包括:接收單元和控制單元；
[0050]所述接收單元，用于接收PWM脈沖封波指令，并將所述PWM脈沖封波指令發(fā)送給所述控制單元；
[0051]所述控制單元，用于根據(jù)PWM脈沖封波指令控制所述第一開關(guān)管和所述第四開關(guān)管關(guān)斷，第一預設時間段后再控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管關(guān)斷;還用于以第一預設周期控制所述第二開關(guān)管和所述第三開關(guān)管交替開通第三預定時間段，然后完成封波過程；
[0052]所述第一預設周期與所述PffM脈沖的周期不同。
[0053]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點:
[0054]本發(fā)明提供的三電平逆變器PWM脈沖封波方法和裝置，通過實時監(jiān)測各相輸出的橋臂電流的極性和大小，直到電流震蕩衰減為零后才封鎖全部的PWM脈沖，保證了自然震蕩階段兩電平續(xù)流狀態(tài)的出現(xiàn);設計過零點小電流限制判斷，避免了在封波后大電流能量持續(xù)向半母線充電問題，有效解決了封波后的中點偏移問題。同時，根據(jù)各相輸出的橋臂電流的極性和大小，控制第二開關(guān)管和第三開關(guān)管的開斷狀態(tài)，在續(xù)流電流過零點時強制建立小電流的零電平續(xù)流回路，使得電流換向過程不會存在兩電平續(xù)流情況，減輕封波狀態(tài)對半母線電容的沖擊問題，有效解決了開關(guān)管的電壓應力問題。本發(fā)明提供的方法和裝置實現(xiàn)方案簡易，成本低，大大提高了系統(tǒng)并網(wǎng)的安全性能。
【附圖說明】
[0055]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0056]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種T型三電平逆變器的電路圖；
[0057]圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的另一種T型三電平逆變器的電路圖；
[0058]圖3為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種I型三電平逆變器的電路圖；
[0059]圖4為本發(fā)明提供的三電平逆變器PffM脈沖封波方法實施例一的流程圖；
[0060]圖5為本發(fā)明提供的三電平逆變器PffM脈沖封波方法實施例二的流程圖；
[0061 ]圖6為本發(fā)明提供的三電平逆變器PffM脈沖封波方法實施例三的流程圖；
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