CN104919693B - 对于功率转换器中的非交错并联桥电路的电流平衡控制 - Google Patents

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Abstract

提供用于减少在发电系统（例如风驱动双馈感应发电机（DFIG）系统）的功率转换器中使用的并联桥电路之间的电流不平衡的系统和方法。功率转换器可以包括并联耦合的多个桥电路来增加系统的输出功率能力。桥电路中的每个可以包括彼此串联耦合的一对开关元件，例如绝缘栅双极晶体管（IGBT）。并联桥电路的开关元件可以例如使用控制命令（例如，脉宽调制命令）根据大致非交错开关模式来控制。可以调整根据大致非交错开关模式的控制命令的定时来减少并联桥电路之间的电流不平衡。

Description

对于功率转换器中的非交错并联桥电路的电流平衡控制
技术领域
本公开大体上涉及功率转换器，并且更特定地涉及提高发电系统(例如风驱动双馈感应发电机系统)中的功率转换器的输出功率的系统和方法。
背景技术
功率系统通常包括功率转换器，其配置成将输入功率转换成合适的功率以应用于例如发电机、马达、电网等负载或其他合适的负载。例如，发电系统(例如风力发电系统)可以包括功率转换器，用于将在发电机处产生的交流功率转换成处于电网频率(例如，50/60Hz)的交流功率以应用于公用事业电网。示范性发电系统可以使用风驱动双馈感应发电机(DFIG)来产生AC功率。功率转换器可以调节在DFIG与电网之间的电功率流。
功率增加的DFIG系统可以包括功率转换器，其对于DFIG的每个相具有并联连接的多个桥电路。使多个桥电路(例如H桥电路)并联连接可以提供DFIG系统的增加输出功率能力。每个桥电路可以包括由控制命令驱动的多个开关元件(例如，绝缘栅双极晶体管(IGBT))。控制命令可以控制开关元件的脉宽调制(PWM)来提供功率转换器的期望输出。
可以根据各种开关模式控制并联桥电路中的开关元件。在交错开关模式中，并联桥电路中的开关元件采用彼此异相的方式开关，例如彼此90°异相。在非交错开关模式中，并联桥电路中的开关元件采用几乎同步的方式(即，同时)开关。
采用交错模式操作并联桥电路的开关元件可以使功率转换器输出的谐波含量减少。然而，差模扼流圈和其他部件对于减少可以由并联桥电路的交错控制所产生的电流不平衡可是必需的。根据非交错开关模式操作并联桥电路仍然可以在并联桥电路之间导致电流不平衡，特别在瞬态(例如，开关)期间。许多因素可以导致该不平衡。例如，用于驱动桥电路的驱动器电路可以包含光隔离器，用于隔离控制信号。这些光隔离器中的每个可以在控制信号中提供不同的延迟时间。控制信号中不同的延迟时间可以在桥电路中使用的开关元件(例如IGBT)的开关时间中引起微小差异。
典型地，至少一个感应元件在多个桥电路之间耦合。感应元件可以是在功率转换器的并联桥电路或输出感应器之间的杂散线路电感。开关元件的开关之间的定时中的任何差异可以跨至少一个感应元件引起电压，从而导致并联桥电路之间的循环电流。循环电流可以引起并联桥电路之间的电流不平衡。电流中的不平衡可以导致在并联桥电路中使用的开关元件中的温度差异，例如在开关元件中使用的IGBT的结温中的差异。这因为总输出电流能力受到具有最高温度的开关元件的限制而使功率转换器的总输出功率能力降低。
从而，需要减少在发电系统(例如风力发电系统)中使用的功率转换器中的并联桥电路之间的电流不平衡的系统和方法。
发明内容
本发明的方面和优势将部分在下列描述中阐述，或可通过该描述明显可见，或可通过本发明的实践学习。
本公开的一个示范性方面针对功率转换器系统。该系统包括并联耦合的多个桥电路。每个桥电路包括至少一个开关元件。系统进一步包括控制系统，其配置成根据大致非交错开关模式来控制多个桥电路的开关元件的脉宽调制。控制系统进一步配置成调整控制命令的定时来减少并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡。
本公开的另一个示范性方面针对向负载提供输出功率的方法。该方法包括在功率转换器处接收在发电机处产生的交流功率。方法进一步包括利用功率转换器将交流功率转换成输出功率。功率转换器包括并联耦合的多个桥电路。每个桥电路包括彼此串联耦合的一对开关元件。方法进一步包括接收控制命令以根据大致非交错开关模式来控制开关元件的脉宽调制并且调整控制命令的定时来减少并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡。
本公开的另外的示范性方面针对双馈感应发电机系统。该双馈感应发电机系统包括双馈感应发电机，其配置成产生交流功率。系统进一步包括转子侧转换器，其配置成接收交流功率并且将交流功率转换成DC输出。功率转换器进一步包括线路侧转换器，其经由DC总线耦合于转子侧转换器。线路侧转换器配置成从转子侧转换器接收DC输出并且将DC功率转换成输出功率。转子侧转换器或线路侧转换器中的至少一个包括并联耦合的多个桥电路。每个桥电路包括彼此串联耦合的一对开关元件。功率转换器进一步包括控制器。该控制器配置成提供控制命令以根据大致非交错开关模式来控制多个桥电路的开关元件的脉宽调制。控制器进一步配置成调整控制命令的定时来减少并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡。
本公开的具体示范性方面针对一种功率转换器系统，其包括：功率转换器，提供多相输出，所述功率转换器包括对于功率转换器的所述多相输出中的每个相输出的并联耦合的多个桥电路，每个桥电路包括至少一个开关元件；控制系统，其配置成向所述多个桥电路的开关元件提供控制命令以根据大致非交错开关模式来控制所述开关元件的脉宽调制，由此并联耦合的多个桥电路的开关元件大致彼此同相地开关，所述控制系统进一步配置成调整所述控制命令的定时来减少对于所述多相输出中的每个相输出的并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡，其中所述控制器配置成至少部分基于监测并联耦合的多个桥电路中的每个的桥电流并且基于所述桥电流来调整所述控制命令的定时。
进一步地，其中所述开关元件包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
进一步地，其中所述功率转换器包括转子侧转换器和线路侧转换器。
进一步地，其中至少一个感应元件在所述多个桥电路之间耦合。
进一步地，其中所述至少一个感应元件包括与对于并联耦合的多个桥电路中的每个的桥输出串联耦合的输出感应器。
进一步地，其中所述功率转换器耦合于风驱动双馈感应发电机。
进一步地，其中所述功率转换器耦合于所述风驱动双馈感应发电机的转子。
本公开的具体示范性方面针对一种向负载提供输出功率的方法，其包括：在功率转换器处接收在发电机处产生的交流功率；利用所述功率转换器将所述交流功率转换成多相输出功率，所述功率转换器包括对于功率转换器的所述多相输出中的每个相输出的并联耦合的多个桥电路，每个桥电路包括彼此串联耦合的一对开关元件；接收控制命令以根据大致非交错开关模式来控制所述开关元件的脉宽调制，由此并联耦合的多个桥电路的开关元件大致彼此同相地开关；以及调整所述控制命令的定时来减少并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡，其中所述控制器配置成至少部分基于监测并联耦合的多个桥电路中的每个的桥电流并且基于所述桥电流来调整所述控制命令的定时。
进一步地，其中所述方法进一步包括向所述负载提供所述输出功率。
进一步地，其中所述负载包括电网。
本公开的具体示范性方面针对一种双馈感应发电机系统，其包括：双馈感应发电机，其配置成产生交流功率；转子侧转换器，其配置成接收所述交流功率并且将所述交流功率转换成DC输出；线路侧转换器，其经由DC链路耦合于所述转子侧转换器，所述线路侧转换器配置成从所述转子侧转换器接收所述DC输出并且将所述DC功率转换成多相输出功率，所述转子侧转换器或所述线路侧转换器中的至少一个包括对于所述转子侧转换器的所述多相输出中的每个相输出的并联耦合的多个桥电路，每个桥电路包括彼此串联耦合的一对开关元件；控制器，所述控制器配置成提供控制命令以根据大致非交错开关模式来控制所述多个桥电路的开关元件的脉宽调制，由此并联耦合的多个桥电路的开关元件大致彼此同相地开关，所述控制器进一步配置成调整所述控制命令的定时来减少并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡，其中所述控制器配置成至少部分基于监测并联耦合的多个桥电路中的每个的桥电流并且基于所述桥电流来调整所述控制命令的定时。
进一步地，其中感应元件在并联耦合的多个桥电路之间耦合。
进一步地，其中所述功率转换器包括多个电流传感器，每个电流传感器配置成提供指示并联耦合的多个桥电路中的一个的桥电流的信号。
本发明的这些和其他特征、方面和优势将参考下列描述和附上的权利要求而变得更好理解。包含在本说明书中并且构成其一部分的附图图示本发明的实施例并且与描述一起起到解释本发明的原理的作用。
附图说明
针对本领域内技术人员的本发明的完全和使能公开(包括其最佳模式)在该说明书中阐述，其参考附图，其中：
图1描绘根据本公开的示范性实施例的示范性双馈感应发电机(DFIG)风力涡轮机系统；
图2描绘根据本公开的示范性方面在DFIG风力涡轮机中使用的示范性功率转换器的方面；
图3描绘根据本公开的示范性实施例在转子侧转换器中使用的示范性并联桥电路的电路图；
图4描绘根据本公开的示范性实施例向负载提供输出功率的示范性方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在图中图示。每个示例以说明本发明而非限制本发明的方式提供。实际上，在本发明中可以做出各种修改和变化而不偏离本发明的范围或精神，这对于本领域内技术人员将是明显的。例如，图示或描述为一个实施例的部分的特征可以与另一个实施例一起使用以产生再另外的实施例。从而，规定本发明涵盖这样的修改和变化，它们落在附上的权利要求和它们的等同物的范围内。
一般，本公开针对减少在发电系统(例如风驱动双馈感应发电机(DFIG)系统)的功率转换器中使用的并联桥电路之间的电流不平衡。功率转换器可以包括并联耦合来增加系统的输出功率能力的多个桥电路，例如多个H桥电路。桥电路中的每个可以包括彼此串联耦合的一对开关元件，例如绝缘栅双极晶体管(IGBT)。并联桥电路可以例如使用提供给开关元件的控制命令(例如，脉宽调制命令)来控制以向电网提供期望输出。
根据本公开的方面，控制系统可以根据大致非交错开关模式来控制并联桥电路的开关元件的脉宽调制。特别地，并联桥电路的开关元件可以彼此大致同相(即，同步)地开关。即使根据大致非交错开关模式来控制开关元件，在并联桥电路中的开关元件的开关之间可能存在小的定时差异。这些定时差异可以由例如用于调节对于开关元件的控制命令的驱动器电路的光隔离器和其他部件所提供的不同延迟时间产生。定时差异可以跨在多个并联桥电路之间耦合的至少一个感应元件感应电压，从而在并联桥电路之间导致循环电流。该循环电流可以在并联桥电路之间引起电流不平衡。
为了减少由这些微小定时差异产生的任何电流不平衡，控制系统可以配置成根据大致非交错开关模式来调整提供给开关元件的控制命令的定时以减少并联桥电路之间的电流不平衡。例如，控制系统可以配置成调整提供给开关元件的控制命令的定时来减少或消除并联桥电路中的开关元件的任何微小定时差异。控制系统可以使用闭环或开环控制过程来调整控制命令的定时。例如，在开环控制过程中，控制命令的定时可以例如由系统的操作者调整来减少电流不平衡。在闭环控制过程中，可以监测并联桥电路的桥电流并且将其用于基于测量的桥电流来调整控制命令的定时。
减少根据大致非交错开关模式控制的并联桥电路之间的电流不平衡可以提供增加的输出功率能力。例如，可以控制并联桥电路以具有平衡电流使得减少的功率作为在并联桥电路之间循环的电流而耗散。另外，开关元件的温度(例如，IGBT的结温)中的差异可不再限制对于功率转换器的输出功率能力。
现在参考图，现在将详细论述本公开的示范性实施例。参考图1，现在将详细论述示范性DFIG风力涡轮机系统100。为了说明和论述目的，本公开将参考图1的示范性DFIG风力涡轮机系统100来论述。本领域内技术人员使用本文提供的公开应理解本公开的方面在其他发电系统中也能适用。
在示范性系统100中，转子106包括多个转子叶片108，其耦合于旋转毂110并且一起限定螺旋桨。该螺旋桨耦合于可选的齿轮箱118，其进而耦合于发电机120。根据本公开的方面，发电机120是双馈感应发电机(DFIG)120。
DFIG 120典型地经由转子总线156耦合于定子总线154和功率转换器162。定子总线154提供来自DFIG 120的定子的输出多相功率(例如，三相功率)并且转子总线156提供DFIG 120的转子的输出多相功率(例如，三相功率)。参考功率转换器162，DFIG 120经由转子总线156耦合于转子侧转换器166。转子侧转换器166耦合于线路侧转换器168，其进而耦合于线路侧总线188。
在示范性配置中，转子侧转换器166和线路侧转换器168在使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)开关元件的三相脉宽调制(PWM)设置中为正常操作模式而配置，如将关于图2更详细论述的。转子侧转换器166和线路侧转换器168可以经由DC链路136而耦合，DC链路电容器138跨越该DC链路136。
功率转换器162可以耦合于控制器174来控制转子侧转换器166和线路侧转换器168的操作。应注意在典型的实施例中，控制器174配置为功率转换器162与控制系统176之间的接口。控制器174可以包括许多控制设备。在一个实现中，控制器174可以包括处理设备(例如，微处理器、微控制器，等)，其执行存储在计算机可读介质中的计算机可读指令。指令在由处理设备执行时可以促使处理设备进行操作，其包括向功率转换器162的开关元件提供控制命令(例如，脉宽调制命令)。
在典型的配置中，可以包括各种线路接触器和断路器(其包括例如电网中断器182)用于根据在连接到电网184和从电网184断开期间对于DFIG 120的正常操作的需要来隔离各种部件。系统断路器178可以使系统总线160耦合于变压器180，其经由电网中断器182耦合于电网184。
在操作中，通过使转子106旋转而在DFIG 120处产生的交流功率经由双路径提供给电网184。这些双路径由定子总线154和转子总线156限定。在转子总线侧156上，将正弦多相(例如，三相)交流(AC)功率提供给功率转换器162。转子侧功率转换器166将从转子总线156提供的AC功率转换成直流(DC)功率并且将该DC功率提供给DC链路136。如将在下文更详细论述的，在转子侧功率转换器166的并联桥电路中使用的开关元件(例如，IGBT)可以被调制以将从转子总线156提供的AC功率转换成适合于DC链路136的DC功率。
线路侧转换器168将DC链路136上的DC功率转换成适合于电网184的AC输出功率。特别地，在线路侧功率转换器168的桥电路中使用的开关元件(例如，IGBT)可以调制成将DC链路136上的DC功率转换成线路侧总线188上的AC功率。来自功率转换器162的AC功率可以与来自DFIG 120的定子的功率组合来提供具有大致维持在电网184的频率(例如，50Hz/60Hz)处的频率的多相功率(例如，三相功率)。
各种断路器和开关(例如电网中断器182、系统中断器178、定子同步开关158、转换器中断器186和线路接触器172)可以包括在系统100中以例如在电流流过多并且可能损坏风力涡轮机系统100的部件时或为了其他操作考量而连接或断开对应的总线。在风力涡轮机系统100中还可以包括额外的保护部件。
功率转换器162可以例如经由控制器174从控制系统176接收控制信号。这些控制信号除其他外还可以基于风力涡轮机系统100的感测条件或操作特性。典型地，控制信号提供功率转换器162的操作的控制。例如，采用DFIG 120的感测速度形式的反馈可以用于控制来自转子总线156的输出功率的转换以维持正确且平衡的多相(例如，三相)功率供应。来自其他传感器的其他反馈也可以由控制器174使用来控制功率转换器162，其包括例如定子和转子总线电压和电流反馈。使用各种形式的反馈信号，可以生成开关控制信号(例如，对于IGBT的门定时命令)、定子同步控制信号和断路器信号。
图2描绘根据本公开的方面的示范性功能转换器162的方面。转子侧转换器166包括并联耦合的多个桥电路(例如，H桥电路)。更特定地，输入转子侧转换器166的转子总线156的每个相耦合于两个桥电路。例如，输入转子侧转换器166的Aφ耦合于并联耦合的桥电路210和220。使用并联桥电路可以增加功率转换器162的输出能力。
如在图2中图示的，感应元件165与转子侧转换器166的多个桥电路中的每个的桥输出串联耦合。特别地，在桥输出并联在一起来提供并联桥电路之前，感应元件165与多个桥电路的桥输出串联耦合。因此，感应元件165有效地在并联桥电路之间耦合。感应元件165可以是具有电感的任何合适的元件并且可以代表并联桥电路之间的布线中的电感。备选地，感应元件可以是包括导体的线圈和/或铁芯的实际物理感应元件。
线路侧转换器168还可以包括多个桥电路。特别地，线路侧转换器168包括对于线路转换器168的每个输出相的单个桥电路。在图2中，仅转子侧转换器166图示为具有并联桥电路。本领域内技术人员使用本文提供的公开应意识到线路侧转换器168、转子侧转换器166或线路侧转换器168和转子侧转换器166两者可以包括并联桥电路而不偏离本公开的范围。
每个桥电路包括彼此串联耦合的多个开关元件(例如IGBT)。例如，每个桥电路包括上IGBT(例如，IGBT 212)和下IGBT(例如，IGBT 214)。二极管与IGBT中的每个并联耦合。线路侧转换器168和转子侧转换器166例如通过使用合适的驱动器电路来向IGBT的栅极提供控制命令而控制。例如，控制器174可以向桥电路的IGBT的栅极提供合适的门定时命令。控制命令可以控制IGBT的脉宽调制来提供期望的输出。根据本公开的方面，并联桥电路(例如并联桥电路210和220)可以根据大致非交错开关模式来控制使得并联桥电路的开关元件彼此同相地开关。例如，并联桥电路的上IGBT可以彼此同相地开关并且并联桥电路的下IGBT可以与另一个同相地开关。本领域内技术人员将意识到可以使用其他合适的开关元件来代替IGBT。
图3描绘根据本公开的示范性实施例在功率转换器162的转子侧转换器166中使用的示范性并联桥电路210和220的电路图。并联桥电路与转子侧转换器166的单相(例如，转子侧转换器166的Aφ)关联。如描绘的，包括上IGBT 212和下IGTB 214的第一桥电路210与包括上IGBT 222和下IGBT 224的第二桥电路220并联耦合。第一桥电路210和第二桥电路220每个具有桥线路，其通过相应的感应元件240和245耦合于转子总线156。感应元件240和245有效地在桥电路210和220之间耦合。如上文论述的，感应元件240和245可以是具有电感的任何合适的元件并且可以代表并联桥电路之间的布线中的电感。备选地，感应元件240和245可以是包括导体线圈和/或铁芯的实际物理感应元件。第一桥电路210和第二桥电路220也耦合于DC链路136。
如图示的，第一桥电路210与驱动器电路250通信，该驱动器电路250配置成向第一桥电路210的上IGBT 212和下IGBT 214的栅极提供栅极驱动信号来控制上IGBT 212和下IGBT 214的脉宽调制。相似地，第二桥电路220与驱动器电路260通信，该驱动器电路260配置成向第二桥电路220的上IGBT 222和下IGBT 224的栅极提供栅极驱动信号来控制上IGBT222和下IGBT 224的脉宽调制。
由驱动器电路250和260提供的栅极驱动信号基于由控制器174(在图2中示出)提供的控制命令C1、C2、C3和C4。特别地，控制器174可以向驱动器电路250提供控制命令C1和C2来控制桥电路210的IGBT 212和214的脉宽调制。控制器174可以向驱动器电路260提供控制命令C3和C4来控制桥电路220的IGBT 222和224的脉宽调制。控制命令C1、C2、C3和C4可以根据大致非交错开关模式来控制桥电路210和220的IGBT的开关来控制。驱动器电路250和260可以放大、隔离和用别的方式调节控制命令C1、C2、C3和C4来选通适合于选通IGBT的驱动命令。如上文论述的，不同的延迟时间可以由驱动器电路250和260提供，从而导致并联桥电路210和220中IGBT的开关中的定时差异。这些定时差异可以在并联桥电路210和220之间形成电流不平衡。
更特定地，第一桥电路210可以提供第一桥电流IB1并且第二桥电路220可以提供第二桥电流IB2。由驱动器电路250和260提供的栅极驱动命令中的不同延迟时间可以引起在桥电路210和220中使用的IGBT开关时间中的差异。该定时差异可以跨感应负载(例如，感应元件240和245)感应电压，从而导致在并联桥电路210和220之间的循环电流。该循环电流可以在桥电流IB1和IB2中引起不平衡，从而导致不太高效的功率转换器162的操作。
根据本公开的方面，根据大致非交错开关模式提供给驱动器电路250和260的控制命令C1、C2、C3和C4可以被调整以减少并联桥电路之间的电流不平衡。更特定地，可以调整控制命令C1、C2、C3和C4的定时来补偿驱动器电路250和260中的延迟时间使得并联桥电路210和220的IGBT的开关中的定时差异减少。
控制命令C1、C2、C3和C4可以根据开环或闭环控制过程来调整。在开环控制过程中，控制命令C1、C2、C3和C4的定时可以例如由系统的操作者调整来减少并联桥电路210和220之间的电流不平衡。在闭环控制过程中，控制命令C1、C2、C3和C4的定时可以基于并联桥电路210和220的桥电流IB1和IB2来调整。
特别地，桥电流IB1和IB2可以使用合适的电流传感器来监测。图3描绘用于监测桥电流IB1的电流分流器230和用于监测桥电流IB2的电流分流器235的使用。可以使用其他合适的电流测量设备或传感器而不偏离本公开。指示桥电流IB1和IB2的信号可以用于调整控制命令C1、C2、C3和C4的定时来减少电流不平衡。例如，可以调整控制命令C1、C2、C3和C4的定时来减少桥电流IB1与IB2之间的差异。
图4描绘根据本公开的示范性实施例用于减少在风力涡轮机系统的功率转换器中使用的并联桥电路之间的电流不平衡的示范性方法(500)的流程图。该方法(500)可以使用任何合适的发电系统来实现，例如在图1-3中图示的系统。另外，尽管图4为了说明和论述目的而描绘按特定顺序进行的步骤，本文论述的方法不限于任何特定顺序或设置。本领域内技术人员使用本文提供的公开将意识到方法的各种步骤可以采用各种方式省略、重设、组合和/或更改。
在(502)处，方法包括在风驱动发电机处产生交流功率。例如，交流功率可以在风驱动DFIG的转子处产生。交流功率可以是多相交流功率，例如三相交流功率。产生的交流功率可以提供给转子总线使得可以在功率转换器处接收交流功率(504)。
在(506)处，在风驱动发电机处产生的交流功率由功率转换器转换成适合应用于负载的输出功率。功率转换器可以包括对于功率转换器的每个相的并联耦合的多个桥电路。每个桥电路可以包括彼此串联耦合的多个开关元件(例如，IGBT)。可以控制开关元件的脉宽调制来提供合适的输出功率以应用于负载。
例如，在一个实现中，功率转换器可以是两级功率转换器，其包括通过DC而耦合在一起的转子侧转换器和线路侧转换器。转子侧转换器和/或线路侧转换器可以包括并联耦合的多个桥电路。多个桥电路中的每个可以包括彼此串联耦合的多个开关元件。可以控制转子侧转换器中的桥电路的开关元件来将交流功率转换成DC功率以应用于DC链路。线路侧转换器可以包括多个桥电路，用于将DC链路上的DC功率转换成适合应用于负载的输出功率。
在(508)处，方法包括接收控制命令以根据大致非交错开关模式来控制功率转换器的并联桥电路中的开关元件的脉宽调制。特别地，控制命令可以从控制系统接收来控制并联桥电路的开关元件的脉宽调制使得开关元件大致彼此同相地开关。
在(510)处，调整控制命令的定时来减少并联桥电路之间的电流不平衡。特别地，可以调整控制命令的定时来减少由用于驱动开关元件的栅极驱动器电路调节控制命令所产生的任何时间差异。控制命令的定时可以通过开环或闭环控制过程来调整。在闭环控制过程中，控制命令的定时可以通过监测多个桥电路中的每个的桥电流并且基于桥电流调整控制命令的定时来调整。例如，可以调整控制命令的定时来减少多个桥电路中的每个的桥电流中的差异。
在(512)处，将来自功率转换器的输出功率提供给负载。负载可以包括但不限于马达、电网、电阻负载或其他负载。尽管电网传统上是功率供应者，电网可以充当风力涡轮机系统的负载。
该书面描述使用示例来公开本发明，其包括最佳模式，并且还使本领域内技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何设备或系统和执行任何包含的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域内技术人员想到的其他示例。这样的其他示例如果它们包括不与权利要求的书面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的书面语言无实质区别的等同结构元件则规定在权利要求的范围内。

Claims (13)

1.一种功率转换器系统，其包括：
功率转换器，提供多相输出，所述功率转换器包括功率转换器的所述多相输出中的每个相输出的并联耦合的多个桥电路，每个桥电路包括至少一个开关元件；
控制系统，其配置成向所述多个桥电路的开关元件提供控制命令以根据非交错开关模式来控制所述开关元件的脉宽调制，由此并联耦合的多个桥电路的开关元件彼此同相地开关，所述控制系统进一步配置成调整所述控制命令的定时来减少对于所述多相输出中的每个相输出的并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡，其中所述控制器配置成至少部分基于监测并联耦合的多个桥电路中的每个的桥电流并且基于所述桥电流来调整所述控制命令的定时。
2.如权利要求1所述的功率转换器系统，其中所述开关元件包括绝缘栅双极晶体管（IGBT）。
3.如权利要求1所述的功率转换器系统，其中所述功率转换器包括转子侧转换器和线路侧转换器。
4.如权利要求1所述的功率转换器系统，其中至少一个感应元件在所述多个桥电路之间耦合。
5.如权利要求4所述的功率转换器系统，其中所述至少一个感应元件包括与对于并联耦合的多个桥电路中的每个的桥输出串联耦合的输出感应器。
6.如权利要求1所述的功率转换器系统，其中所述功率转换器耦合于风驱动双馈感应发电机。
7.如权利要求6所述的功率转换器系统，其中所述功率转换器耦合于所述风驱动双馈感应发电机的转子。
8.一种向负载提供输出功率的方法，其包括：
在功率转换器处接收在发电机处产生的交流功率；
利用所述功率转换器将所述交流功率转换成多相输出功率，所述功率转换器包括功率转换器的所述多相输出中的每个相输出的并联耦合的多个桥电路，每个桥电路包括彼此串联耦合的一对开关元件；
接收控制命令以根据非交错开关模式来控制所述开关元件的脉宽调制，由此并联耦合的多个桥电路的开关元件彼此同相地开关；以及
调整所述控制命令的定时来减少并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡，其中所述控制器配置成至少部分基于监测并联耦合的多个桥电路中的每个的桥电流并且基于所述桥电流来调整所述控制命令的定时。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述方法进一步包括向所述负载提供所述输出功率。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述负载包括电网。
11.一种双馈感应发电机系统，其包括：
双馈感应发电机，其配置成产生交流功率；
转子侧转换器，其配置成接收所述交流功率并且将所述交流功率转换成DC输出；
线路侧转换器，其经由DC链路耦合于所述转子侧转换器，所述线路侧转换器配置成从所述转子侧转换器接收所述DC输出并且将所述DC功率转换成多相输出功率，所述转子侧转换器或所述线路侧转换器中的至少一个包括所述转子侧转换器的所述多相输出中的每个相输出的并联耦合的多个桥电路，每个桥电路包括彼此串联耦合的一对开关元件；
控制器，所述控制器配置成提供控制命令以根据非交错开关模式来控制所述多个桥电路的开关元件的脉宽调制，由此并联耦合的多个桥电路的开关元件彼此同相地开关，所述控制器进一步配置成调整所述控制命令的定时来减少并联耦合的多个桥电路之间的电流不平衡，其中所述控制器配置成至少部分基于监测并联耦合的多个桥电路中的每个的桥电流并且基于所述桥电流来调整所述控制命令的定时。
12.如权利要求11所述的双馈感应发电机系统，其中感应元件在并联耦合的多个桥电路之间耦合。
13.如权利要求11所述的双馈感应发电机系统，其中所述功率转换器包括多个电流传感器，每个电流传感器配置成提供指示并联耦合的多个桥电路中的一个的桥电流的信号。
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