CN102710143B - 中点电压偏差控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中点电压偏差控制方法和相对应的装置，该方法应用于智能变压器输入级电路中，其包括如下步骤：确定期望得到的中点电压偏差量，确定开关矢量作用时间；实时测量输入级电路末端上下电容的电压；根据所述上下电容的电压计算偏差电压；根据所述偏差电压和中点电压偏差量计算偏差比例因子；根据偏差比例因子，计算正小矢量作用时间t正和负小矢量作用时间t负。

Description

中点电压偏差控制方法
技术领域
本发明涉及智能变压器领域，特别涉及一种输入级电路的中点电压偏差控制方法和装置。 
背景技术
智能变压器通过电力电子变换技术和高频变压器实现电力系统中的电压变换和能量传递，可以灵活控制变压器原副边电压幅值和相位，具有更高的稳定性，可对各种交直流分布式电源进行整合，以及实现电力市场下功率潮流的实时控制，拥有极为广阔的应用前景。智能变压器一般由三级构成，即输入级、隔离级和输出级，包括电路拓扑和功率开关器件的控制侧罗，每一级的性能都对智能变压器整体的性能有所影响，设计的时候需要考虑的技术要点主要包括输入输出的电压等级、开关损耗以及可靠性问题。 
智能变压器输入级电路基于三电平拓扑设计，三电平PWM整流器在实际运行时，因开关矢量的选择、作用时间或电源、负载的波动等等都会造成中点电压的浮动，当浮动超过允许值时会恶化波形质量甚至损坏器件，因此有必要对中点电压进行控制。 
现有文献CN102158055A提出了一种用于APF的三电平变换器的中点电位平衡方法和装置，其基于空间矢量脉宽调制SVPWM算法，根据检测得到的中点电压和负载电流矢量信息，计算得到开关作用时间，在与所述开关时间对应的中点电流中加入平衡控制量，使中点电流注入的电荷抵消中点处原有电荷，利用得到的平衡控制量修正原开关作用时间，达到了补充中点电位偏差的目的，但是由于中点电压在检测时有难度，很容易产生偏差，从而导致对中点电位偏差的补充不精确。 
发明内容
（一）要解决的技术问题 
本发明要解决的技术问题是：如何提供一种能够精确控制中位电压偏差的方法和装置。 
（二）技术方案 
为解决上述技术问题，本发明提供了一种中点电压偏差控制方法，该方法应用于智能变压器输入级电路中，其特征在于包括如下步骤： 
S1.确定期望得到的中点电压偏差量V，确定开关矢量作用时间t1； 
S2.实时测量输入级电路末端上下电容的电压，分别记为udc1和udc2； 
S3.计算偏差电压ΔV，计算方法为ΔV＝udc1-udc2； 
S4.计算偏差比例因子ρ，计算方法为
Figure DEST_PATH_GDA0000468985020000011
S5.根据偏差比例因子，计算正小矢量作用时间t正和负小矢量作用时间t负， 
Figure DEST_PATH_GDA0000468985020000012
优选地，根据智能变压预先设定的性能要求，确定中点偏差量和所述开关矢量作用时间。 
优选地，所述开关矢量包括正小矢量和负小矢量。 
本发明还提供一种中点电压偏差控制装置，该装置应用于智能变压器输入级电路中，其特征在于包括如下部件： 
确定模块，用于确定期望得到的中点电压偏差量V，确定开关矢量的作用时间t1； 
实时测量模块，用于实时测量输入级电路末端上下电容的电压，分别记为udc1和udc2； 
计算模块，用于计算偏差电压ΔV，ΔV＝udc1-udc2；然后根据所述偏差电压计算偏差比例因子ρ， 
Figure BDA00001745465400031
最后根据偏差比例因子，计算正小矢量作用时间t正和负小矢量作用时间t负， 
Figure BDA00001745465400032
(三)有益效果 
本发明的中点电压偏差控制方法和装置占用较少的处理资源，能够提高智能变压器的性能和可靠性，产生重大的经济和社会效益。 
附图说明
图1是本发明的中点电压偏差控制方法的流程图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。 
本发明根据智能变压器输入级电路开关矢量作用时间影响中点电压偏差的特点，设计了中点电压偏差控制方法和装置，能够提高智能变压器的性能和可靠性，产生重大的经济和社会效益。 
实施例1 
如图1所示，本发明提供了一种中点电压偏差控制方法，该方法应用于智能变压器输入级电路中，其特征在于包括如下步骤： 
S1.确定期望得到的中点电压偏差量V，确定开关矢量中正小矢量和负小矢量的作用时间t1； 
S2.实时测量输入级电路末端上下电容的电压，分别记为udc1和udc2； 
S3.计算偏差电压ΔV，计算方法为ΔV＝udc1-udc2； 
S4.计算偏差比例因子ρ，计算方法为 
Figure BDA00001745465400034
S5.根据偏差比例因子，计算正小矢量作用时间t正和负小矢量作 用时间t负，计算方法为 
Figure BDA00001745465400041
Figure BDA00001745465400042
可根据智能变压预先设定的性能要求，确定所述中点偏差量和所述开关矢量作用时间。 
实施例2 
本发明还提供一种中点电压偏差控制装置，该装置应用于智能变压器输入级电路中，其特征在于包括如下部件： 
确定模块，用于确定期望得到的中点电压偏差量V，确定开关矢量中正小矢量和负小矢量的作用时间t1； 
实时测量模块，用于实时测量输入级电路末端上下电容的电压，分另记为udc1和udc2； 
计算模块，用于计算偏差电压ΔV，ΔV＝udc1-udc2；然后根据所述偏差电压计算偏差比例因子ρ， 
Figure BDA00001745465400043
最后根据偏差比例因子，计算正小矢量作用时间t正和负小矢量作用时间t负， 
Figure BDA00001745465400044
Figure BDA00001745465400045
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。 

Claims (4)

1.一种中点电压偏差控制方法，该方法应用于智能变压器输入级电路中，其特征在于包括如下步骤：
S1.确定期望得到的中点电压偏差量V，确定开关矢量作用时间t1；
S2.实时测量输入级电路末端上下电容的电压，分别记为udc1和udc2；
S3.计算偏差电压ΔV，计算方法为ΔV＝udc1-udc2；
S4.计算偏差比例因子ρ，计算方法为
Figure FDA0000476501380000011
S5.根据偏差比例因子，计算正小矢量作用时间t正和负小矢量作用时间t负，
Figure FDA0000476501380000012
Figure FDA0000476501380000013
2.如权利要求1所述的方法，其特征还在于，根据智能变压预先设定的性能要求，确定所述中点电压偏差量和所述开关矢量作用时间。
3.如权利要求1所述的方法，其特征还在于，所述开关矢量包括正小矢量和负小矢量。
4.一种中点电压偏差控制装置，该装置应用于智能变压器输入级电路中，其特征在于包括如下部件：
确定模块，用于确定期望得到的中点电压偏差量V，确定开关矢量的作用时间t1；
实时测量模块，用于实时测量输入级电路末端上下电容的电压，分别记为udc1和udc2；
计算模块，用于计算偏差电压ΔV，ΔV＝udc1-udc2；然后根据所述偏差电压计算偏差比例因子ρ，
Figure FDA0000476501380000014
最后根据偏差比例因子，计算正小矢量作用时间t正和负小矢量作用时间t负，
Figure FDA0000476501380000021
Figure FDA0000476501380000022
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