CN103746582A - 并联型多电平逆变器控制方法及并联型多电平逆变器 - Google Patents
并联型多电平逆变器控制方法及并联型多电平逆变器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例公开了一种并联型多电平逆变器控制方法及并联型多电平逆变器,其中,并联型多电平逆变器包括多个调制波发生单元,所述方法包括:根据并联型多电平逆变器的类型,控制每个调制波发生单元生成与并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波;对应每个调制波发生单元,分别确定述调制波发生单元与并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,第一要求为依据每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步;控制每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载,这样,解决了现有技术中存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及去纹波变压器偏磁的问题。
Description
技术领域
本发明涉及脉宽调制控制技术领域,尤其涉及一种并联型多电平逆变器控制方法及并联型多电平逆变器。
背景技术
并联型多电平逆变器,通常是由多电平桥臂单元、去纹波变压器以及其他辅助器件组成,例如:并联型五电平逆变器,包括两个三电平桥臂单元和去纹波变压器。
现有的并联型多电平逆变器,通常是采用载波移相技术调制逆变器中的开关管。以并联型五电平逆变器为例说明,采用载波移相技术调制并联型五电平逆变器中的开关管时,对应两个所述三电平桥臂单元的两个三角载波的载波相位相差180°,此时,根据两个所述三角载波得到的两个采样波的更新时刻相差半个开关周期,这样,两个所述三电平桥臂单元输出基波电压也相差半个开关周期,最终会导致两个所述三电平桥臂单元产生工频环流以及所述去纹波变压器偏磁。
因此,现有技术中并联型多电平逆变器中存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及去纹波变压器偏磁,是亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种并联型多电平逆变器控制方法及并联型多电平逆变器,以解决现有技术中存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及去纹波变压器偏磁的问题。
本发明实施例的第一方面提供一种并联型多电平逆变器控制方法,应用于并联型多电平逆变器,其中,所述并联型多电平逆变器包括多个调制波发生单元,所述方法包括:
根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波;
对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,所述第一要求为依据所述每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步;
控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
结合本发明实施例的第一方面,在本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中,所述根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
结合本发明实施例的第一方面的第一种实施方式中,在本发明实施例的第一方面的第二种实施方式中,所述对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
结合本发明实施例的第一方面,在本发明实施例的第一方面的第三种实施方式中,所述根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
结合本发明实施例的第一方面的第三种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第四种实施方式中,所述对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
结合本发明实施例的第一方面,在本发明实施例的第一方面的第五种实施方式中,所述根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,控制对应每一个五电平桥臂单元中的两个调制波发生单元生成的三角载波相位相差180°,且控制第一五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,第一五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,其中,所述第一五电平桥臂单元和所述第二五电平桥臂单元为对应每一相电源的两个五电平桥臂单元。
结合本发明实施例的第一方面的第五种实施方式,在本发明实施例的第一方面的第六种实施方式中,所述对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,确定所述并联型九电平逆变器包括的每个调制波发生单元的比较值加载方式为过零和周期都加载。
结合本发明实施例的第一方面,本发明实施例的第二方面提供一种并联型多电平逆变器,包括:控制器和多个调制波发生单元,其中,
所述控制器用于根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波;对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,所述第一要求为依据所述每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步;控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
结合本发明实施例的第二方面,在本发明实施例的第二方面的第一种实施方式中,所述控制器根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
结合本发明实施例的第二方面的第一种实施方式,在本发明实施例的第二方面的第二种实施方式中,所述控制器对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
结合本发明实施例的第二方面,在本发明实施例的第二方面的第三种实施方式中,所述控制器根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
结合本发明实施例的第二方面的第三种实施方式,在本发明实施例的第二方面的第四种实施方式中,所述控制器对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
结合本发明实施例的第二方面,在本发明实施例的第二方面的第五种实施方式中,所述控制器根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波时,具体用于,
确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,控制对应每一个五电平桥臂单元中的两个调制波发生单元生成的三角载波相位相差180°,且控制第一五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,第一五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,其中,所述第一五电平桥臂单元和所述第二五电平桥臂单元为对应每一相电源的两个五电平桥臂单元。
结合本发明实施例的第二方面的第五种实施方式,在本发明实施例的第二方面的第六种实施方式中,所述控制器对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,确定所述并联型九电平逆变器包括的每个调制波发生单元的比较值加载方式为过零和周期都加载。
从上述的技术方案可以看出,本发明实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法中,对应所述并联型多电平逆变器的类型,分别控制每个调制波发生单元按照与该类型对应,且满足第一要求的比较值加载方式加载,且所述第一要求为依据所述每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步,这样,解决了现有技术中存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及去纹波变压器偏磁的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法的流程图;
图2为本发明另一实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法的流程图;
图3为本发明另一实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法的流程图;
图4为本发明实施例公开的并联型五电平逆变器的结构示意图;
图5为本发明实施例公开的并联型五电平逆变器局部波形放大图;
图6为本发明另一实施例公开的并联型九电平逆变器的结构示意图;
图7为本发明另一实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法的流程图;
图8为本发明实施例公开的并联型多电平逆变器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种并联型多电平逆变器控制方法及并联型多电平逆变器,以解决现有技术中存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及去纹波变压器偏磁的问题。
首先需要说明的是,本发明实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法,应用于并联型多电平逆变器,其中,所述并联型多电平逆变器包括多个调制波发生单元,且每一个调制波发生单元对应并联型多电平逆变器的一个桥臂单元,生成一条三角载波。
参见图1,本发明实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法,包括:
S101、根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波;
其中,所述并联型多电平逆变器包括多种类型的逆变器,例如:并联型三电平逆变器、并联型五电平逆变器和并联型九电平逆变器;并且,对应不同类型的并联型多电平逆变器,并联型多电平逆变器中包括的调制波发生单元生成三角载波也不相同。
S102、对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式;
其中,所述第一要求为依据所述每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步。
所述调制波发生单元比较值加载方式指:依据所述调制波发生单元产生的三角载波比较值对正弦调制信号采样得到的,例如:过零加载指的是将三角载波值为零时刻对应正弦调制信号的值作为新的三角载波比较值;周期加载指的是将三角载波值为周期值时刻对应正弦调制信号的值作为新的三角载波比较值。
本步骤中,依据所述并联型多电平逆变器包括的多个调制波发生单元生成的三角载波,得到的同步的采样波,这样,可以保证所述并联型多电平逆变器的桥臂单元输出的基波电压同步。
S103、控制每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
此处需要说明的是,在控制每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载之前,需要得到每个所述调制波发生单元生成的三角载波的初始比较值,即对应每个所述调制波发生单元生成的三角载波的正弦调制信号。并且,每个所述调制波发生单元生成的三角载波的初始比较值的得到过程为现有技术的内容,此处不再详明。
具体的,对应并联型多电平逆变器的每个所述调制波发生单元,得到比较值加载方式后,将每个所述调制波发生单元生成的三角载波和所述正弦调制信号按照得到比较值加载方式得到新的三角载波比较值,结合新的三角载波比较值得到采样波。
本发明实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法中,对应所述并联型多电平逆变器的类型,分别控制每个调制波发生单元按照与该类型对应,且满足第一要求的比较值加载方式加载,且所述第一要求为依据所述每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步,解决了现有技术中存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及去纹波变压器偏磁的问题。
本实施例中,对应不同类型的并联型多电平逆变器,得到的并联型多电平逆变器控制方法不同,以下再分别通过三个实施例进行说明。
参见图2,本发明另一实施例公开了一种并联型多电平逆变器控制方法,包括:
S201、确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
具体的,以下均以对应一相电源的并联型三电平逆变器进行说明。
对应一相电源的并联型三电平逆变器包括两个两电平桥臂单元,且每个两电平桥臂单元对应一个调制波发生单元,这样,并联型三电平逆变器对应每一相电源包括两个调制波发生单元。
S202、确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
S203、控制每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
具体的,预先得到每个所述调制波发生单元生成得的三角载波的初始比较值,即预先得到与每个所述调制波发生单元生成得的三角载波对应的正弦调制信号。控制第一调制波发生单元生成的三角载波的周期时刻所对应的所述正弦波信号的值作为新的三角载波的比较值,得到所述第一调制波发生单元对应比较值波形,即为采样波。
并且,控制所述第二调制波发生单元生成的三角载波的过零时刻对应的正弦调制信号的值作为新的三角载波的比较值,得到所述第二调制波发生单元对应比较值波形,即为采样波。
之后,在将根据所述第一调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波,和所述第二调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波,得到对应的矩形波。
本发明另一实施例还公开了一种并联型多电平逆变器控制方法,参见图3,包括:
S301、确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
以下同样以对应一相电源的并联型五电平逆变器进行说明。
具体的,参见图4,并联型五电平逆变器对应一相电源包括三电平桥臂单元11、三电平桥臂单元12和去纹波变压器13,三电平桥臂单元11和三电平桥臂单元12分别对应一个调制波发生单元。
其中,可以是第一调制波发生单元生成第一三角载波至三电平桥臂单元11,第二调制波发生单元生成第二三角载波至三电平桥臂单元12;当然也可以是第一调制波发生单元生成第一三角载波至三电平桥臂单元12,第二调制波发生单元生成第二三角载波至三电平桥臂单元11。
S302、确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
S303、控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
本实施例中,参见图5,并联型五电平逆变器的第一调制波生成单元生成的第一三角载波S1和并联型五电平逆变器的第二调制波生成单元生成的第一三角载波为S2,均与正弦调制信号进行比较。
具体的,第一三角载波S1的周期时刻对应的所述正弦调制信号的值作为此时刻的所述第一三角载波S1的新的比较值,结合其他时刻的正弦调制信号,得到采样波S3。将第二三角载波S2的过零时刻对应的所述正弦调制信号的值作为此时刻的第二三角载波S2的新的比较值,同样再结合其他时刻的正弦调制信号,得到采样波S4。
本实施例中,由于所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载,由图5可以看出,根据第一调制波发生单元生成的第一三角载波S1得到的采样波S3,和根据第二调制波发生单元生成的第二三角载波S2得到的采样波S4是同步的,可以保证两个三电平桥臂单元输出基波电压同步,解决现有技术中存在的两个所述三电平桥臂单元产生工频环流以及所述去纹波变压器偏磁的问题。
此处还需要说明的是,同样参见图5,得到采样波S3和采样波S4之后,再将采样波S3和三角载波S1进行比较,得到矩形波S5,将采样波S4和三角载波S2进行比较,得到矩形波S6。
具体的,当采样波S3大于三角载波S1,以及采样波S4大于三角载波S2时,得到的矩形波为低电平,当采样波S3小于三角载波S1,以及采样波S4小于三角载波S2时,得到的矩形波为高电平。
本发明另一实施例还公开了一种并联型多电平逆变器控制方法,参见图7,包括:
S401、确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,控制对应每一个五电平桥臂单元中的两个调制波发生单元生成的三角载波相位相差180°,且控制第一五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,第一五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°;
其中,所述第一五电平桥臂单元和所述第二五电平桥臂单元为对应每一相电源的两个五电平桥臂单元。
具体的,参见图6,所述并联型九电平逆变器对应一相电源包括两个五电平桥臂单元,而且,每一个五电平桥臂单元又由两个三电平桥臂单元21组成,对应每一个三电平桥臂单元21均设置有一个调制波发生单元。
S402、确定所述并联型九电平逆变器包括的每个调制波发生单元的比较值加载方式为过零和周期都加载。
S403、控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
同样,在本实施例中,在控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载之前,也需要得到每个所述调制波发生单元生成的三角载波的初始比较值,即正弦调制信号。
将每个所述调制波发生单元生成的三角载波在过零点时刻以及周期时刻对应所述正弦调制信号的值,作为所述每个所述调制波发生单元生成的三角载波的新的比较值,再结合其他时刻的正弦调制信号,得到采样波。
之后,也根据所述采样波得到对应的矩形波,得到矩形波的过程请参见对应图3的实施例的内容,此处不赘述。
本实施例中,由于每个调制波发生单元的比较值加载方式为过零和周期都加载,这样,根据每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波都是同步的,也解决了现有的并联型九电平逆变器存在的两个所述三电平桥臂单元产生工频环流以及所述去纹波变压器偏磁的问题。
本发明另一实施例还公开了一种并联型多电平逆变器,参见图8,包括:控制器101和多个调制波发生单元102,其中,
控制器101用于根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个调制波发生单元102生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波;应每个调制波发生单元102,分别确定调制波发生单元102与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,所述第一要求为依据每个调制波发生单元102生成的三角载波得到的采样波均同步;控制每个所述调制波发生单元102按照所述得到的比较值加载方式加载。
本实施例公开的并联型多电平逆变器中的控制器101的具体工作过程请参见对应图1的实施例,此处不再赘述。
其中,本实施例公开的并联型多电平逆变器中,控制器101对应所述并联型多电平逆变器的类型,分别控制每个调制波发生单元101按照与该类型对应,且满足第一要求的比较值加载方式加载,且所述第一要求为依据所述每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步,这样,解决了现有技术中存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及去纹波变压器偏磁的问题。
需要说明的是,本实施例公开的并联型多电平逆变器的控制器可以为多种类型的数字处理器,例如:TI的DSP数字信号处理器。并且,对应不同类型的数字处理器,并联型多电平逆变器包括的调制波发生单元的类型也不相同,例如,当所述并联型多电平逆变器的控制器为TI的DSP数字信号处理器时,调制波发生单元为e-PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)单元。
本发明另一实施例还公开了一种并联型多电平逆变器,包括控制器和多个调制波发生单元,其中,
所述控制器用于确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°;确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载;控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
本实施例公开的并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器,对应每一相电源包括两个两电平桥臂单元,且对应每一相电源包括两个调制波发生单元。由于并联型三电平逆变器中包括的控制器、调制波发生单元、两电平桥臂单元以及其他部件的联系方式与现有的并联型三电平逆变器相同,此处不再对并联型三电平逆变器的具体结构进行详明。
本实施例公开的并联型多电平逆变器中的控制器的具体工作过程请参见对应图2的实施例,此处不再赘述。
但需要说明的是,本实施例中,所述控制器确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载,这样保证根据所述第一调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波,和根据所述第一调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波同步,进而保证两个两电平桥臂单元输出基波电压同步,解决现有技术中存在的两个所述两电平桥臂单元产生工频环流以及所述去纹波变压器偏磁的问题。
本发明另一实施例还公开了一种并联型多电平逆变器,包括控制器和多个调制波发生单元,其中,
所述控制器用于确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°;确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载;控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
本实施例公开的并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器,其拓扑结构可以参见图4(图中未示出控制器和调制波发生单元),对应每一相包括两个三电平桥臂单元。并联型五电平逆变器对应每一个三电平桥臂单元均设置有一个调制波发生单元,总体包括6个调制波发生单元。
例如,对应电源A相,包括第一调制波发生单元和第二调制波发生单元;对应电源B相,包括第三调制波发生单元和第四调制波发生单元;对应电源C相,包括第五调制波发生单元和第六调制波发生单元。
所述并联型五电平逆变器的控制器控制第二调制波发生单元、第四调制波发生单元和第六调制波发生单元分别生成的三角载波的相位相同;控制第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°;控制第三调制波发生单元生成的三角载波比第四调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°;控制第五调制波发生单元生成的三角载波比第六调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
并且,所述控制器控制第一调制波发生单元、第三调制波发生单元和第五调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载;控制第二调制波发生单元、第四调制波发生单元和第六调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
这样,可以参考图5,通过上述的加载方式,可以使通过上述六个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均是同步的,进而保证对应每一相的三电平桥臂单元输出基波电压同步,解决现有技术中存在的两个所述三电平桥臂单元产生工频环流以及所述去纹波变压器偏磁的问题。
本实施例公开的并联型多电平逆变器中各个部件的具体工作过程可参见对应图3的实施例,此处不再赘述。
本发明另一实施例还公开了一种并联型多电平逆变器,包括控制器和多个调制波发生单元,其中,
所述控制器用于确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,控制对应每一个五电平桥臂单元中的两个调制波发生单元生成的三角载波相位相差180°,且控制第一五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,第一五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,其中,所述第一五电平桥臂单元和所述第二五电平桥臂单元为对应每一相电源的两个五电平桥臂单元;之后,确定所述并联型九电平逆变器包括的每个调制波发生单元的比较值加载方式为过零和周期都加载;最后控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
本实施例公开的并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器,结构可以参见图6,对应每一相电源,包括两个五电平桥臂单元,而每个五电平桥臂单元由两个三电平桥臂单元组成,并且,每个三电平桥臂单元对应一个调制波发生单元。
对应每一相电源,确定每个调制波发生单元生成的三角载波的相位后,通过控制每个调制波发生单元采用过零和周期都加载的比较值加载方式,可以使通过每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均是同步的,进而保证对应每个三电平桥臂单元输出基波电压同步,解决现有技术中存在的每个三电平桥臂单元产生工频环流以及所述去纹波变压器偏磁的问题。
并且,本实施例公开的并联型九电平逆变器各个部件的具体工作过程请参见对应图7的实施例,此处不再赘述。
本实施例公开的并联型多电平逆变器控制方法和并联型多电平逆变器,均是通过控制并联型多电平逆变器中包含的调制波发生单元的加载方式,最终使根据调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波为同步的,保证每个多平桥臂单元输出基波电压同步,解决现有技术中存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及所述去纹波变压器偏磁的问题。
以上几个实施例仅对并联型三电平逆变器、并联型五电平逆变器和并联型九电平逆变器进行说明,但是,作为本领域技术人员,应当知道根据其他类型的并联型多电平逆变器,例如并联型七电平逆变器,如何设定调制波发生单元的比较值加载方式,以解决存在的多电平桥臂单元产生工频环流以及所述去纹波变压器偏磁的问题。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本实施例方法所述的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明实施例对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算设备(可以是个人计算机,服务器,移动计算设备或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (14)
1.一种并联型多电平逆变器控制方法,其特征在于,应用于并联型多电平逆变器,其中,所述并联型多电平逆变器包括多个调制波发生单元,所述方法包括:
根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波;
对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,所述第一要求为依据所述每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步;
控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,控制对应每一个五电平桥臂单元中的两个调制波发生单元生成的三角载波相位相差180°,且控制第一五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,第一五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,其中,所述第一五电平桥臂单元和所述第二五电平桥臂单元为对应每一相电源的两个五电平桥臂单元。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,包括:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,确定所述并联型九电平逆变器包括的每个调制波发生单元的比较值加载方式为过零和周期都加载。
8.一种并联型多电平逆变器,其特征在于,包括:控制器和多个调制波发生单元,其中,
所述控制器用于根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波;对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式,所述第一要求为依据所述每个调制波发生单元生成的三角载波得到的采样波均同步;控制所述每个所述调制波发生单元按照所述得到的比较值加载方式加载。
9.根据权利要求8所述的逆变器,其特征在于,所述控制器根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
10.根据权利要求9所述的逆变器,其特征在于,所述控制器对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型三电平逆变器时,确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
11.根据权利要求8所述的逆变器,其特征在于,所述控制器根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,控制对应每一相电源的第一调制波发生单元生成的三角载波比第二调制波发生单元生成的三角载波相位延迟180°。
12.根据权利要求11所述的逆变器,其特征在于,所述控制器对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型五电平逆变器时,确定对应每一相电源的所述第一调制波发生单元的比较值加载方式为周期加载,确定对应每一相电源的所述第二调制波发生单元的比较值加载方式为过零加载。
13.根据权利要求8所述的逆变器,其特征在于,所述控制器根据所述并联型多电平逆变器的类型,控制每个所述调制波发生单元生成与所述并联型多电平逆变器的类型相对应的三角载波时,具体用于,
确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,控制对应每一个五电平桥臂单元中的两个调制波发生单元生成的三角载波相位相差180°,且控制第一五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第一调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,第一五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波,与第二五电平桥臂单元中第二调制波发生单元生成的三角载波相位相差90°,其中,所述第一五电平桥臂单元和所述第二五电平桥臂单元为对应每一相电源的两个五电平桥臂单元。
14.根据权利要求13所述的逆变器,其特征在于,所述控制器对应每个所述调制波发生单元,分别确定所述调制波发生单元与所述并联型多电平逆变器的类型对应,且满足第一要求的调制波发生单元比较值加载方式时,具体用于:
确定所述并联型多电平逆变器为并联型九电平逆变器时,确定所述并联型九电平逆变器包括的每个调制波发生单元的比较值加载方式为过零和周期都加载。
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