CN107834885A - 抑制三电平npc型逆变器中点电位震荡的载波调制方法 - Google Patents

抑制三电平npc型逆变器中点电位震荡的载波调制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，根据载波调制方法，通过调制波与载波信号相比较，计算出各个开关管的占空比；通过负载三相电流和计算出的占空比确定平均中点电流INP；通过平均中点电流INP确定占空比的最优补偿量doffset，调整开关作用的占空比；引入目标函数，对开关作用的占空比进一步调整。本发明通过调整占空比，解决高调制比和重载条件下三电平逆变器中点电位震荡的问题，计算量小，大大减小程序运行时间；无需增加额外的硬件电路，节省空间和成本；使用本发明的方法可以有效抑制中点电位震荡，减少输出电压电流谐波，降低系统电磁干扰。

Description

抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法
技术领域
本发明涉及载波调制的研究领域，具体涉及抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法。
背景技术
随着分布式电源、储能系统、电动汽车等领域的迅速发展，这些领域对电能质量和系统效率的要求也越来越高。三电平逆变器相比于传统的两电平逆变器具有谐波少、开关管电压应力小、耐压高、电磁干扰小等优点。而在三电平的逆变器中，二极管中点钳位型(NPC)三电平逆变器凭借其高效率和高性价比在各个应用场合广泛使用。
然而，在三电平逆变器中，其二极管中点钳位型逆变器还是存在中点电位震荡的问题。中点电位震荡会造成逆变器开关器件承受电压不均衡，增大输出电压电流谐波，增大系统电磁干扰。因此，研究一种高效及性能优越的中点电位震荡抑制方法至关重要。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，利用调制波与载波信号比较得出占空比，进而得出平均中点电流，再调整占空比，从而抑制中点电位震荡，改善逆变器性能。
本发明的目的通过以下的技术方案实现：
抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，包括以下四个步骤：
S1、获取载波调制中调制波信号，比较三相调制波的大小，由调制波信号与载波信号相比较，计算得出各个开关管的占空比；
S2、利用负载三相电流和占空比确定平均中点电流INP；
S3、通过INP确定占空比的最优补偿量，调整开关作用的占空比；
S4、引入目标函数，进一步调整开关作用的占空比。
所述步骤S1具体如下：
获取的载波调制中调制波信号为：
其中，共模电压为初始正弦调制波信号；
通过比较三相调制波的大小，得到
然后由调制波信号与载波信号相比较，得出对应的占空比信号
其中，udc为直流侧电压值，载波是以0.5udc为幅值的三角波；
所述步骤S2具体如下：利用负载三相电流和占空比确定平均中点电流INP，
初始平均中点电流INP1为：
其中，imax，imid，imin分别为相应调制电压的最大电流，中点电流和最小电流；
直流侧电容值不同时产生的中点电流iNP为：
其中，C为直流侧电容，uC1和uC2为对应电容两端的电压；
则叠加后最终的平均中点电流INP为：
所述步骤S3具体过程如下：根据不同的条件，占空比的最优补偿量doffset的计算分为以下四种情况
第一种情况：当且满足且doffset＜0条件
第二种情况：当但不满足且doffset＜0条件
第三种情况：当且满足且doffset＞0条件
第四种情况：当但不满足且doffset＞0条件
其中，为调制波中值，为占空比信号中值；
调整后的开关作用的占空比为：
所述步骤S4具体如下：
对引入目标函数，对开关作用的占空比进行再次调整，目标函数为：
若|g|≤0.3，则对添加额外调整因子dr，为调整后的开关作用的占空比，imax、imid、imin分别为相应调制电压的最大电流、中点电流、最小电流；
得到调整后的有以下两种情况，
当时：
当时：
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、当逆变器处于高调制比和重载条件下时，本发明在载波调制中，通过中点电流调整开关作用的占空比，增加额外的占空比补偿量，可以有效的抑制中点电流，从而抑制中点电位震荡，减少输出电压电流谐波，降低系统电磁干扰，具有良好的实用性。
2、本发明还引入目标函数，获取额外调整因子，对开关作用的占空比进一步调整，更进一步抑制中点电位震荡。
3、本发明的方法计算量小，大大减小程序运算时间，且无需增加额外硬件电路，节约空间和成本。
附图说明
图1为本发明所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法的三电平NPC型逆变器电路图；
图2为本发明所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法的双载波调制中调制信号与占空比的关系图；
图3(a)为本发明所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法调整后，时的占空比示意图；
图3(b)为本发明所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法调整后,时的占空比示意图；
图4为本发明所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法采用中点电位震荡抑制技术的仿真波形图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
三电平NPC型逆变器的电路图如图1所示，包括直流电压源，两个串联的电容与直流电压源并联；三相桥臂与直流电压源并联，每相桥臂包括四个串联的IGBT开关管和两个钳位二极管，每个IGBT开关管并联一个反向续流二极管；两个电容的连接点与每相桥臂的钳位二极管连接点连接，三相电网分别与三相桥臂连接；IGBT开关管的栅极与控制电路连接，控制电路用于驱动IGBT开关管。
抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，包括四个步骤：
第一步，获取载波调制中调制波信号，利用调制波信号与载波信号相比较，得出各个开关管的占空比信号，具体过程如下：利用正弦参考信号与共模电压uCMV得到载波调制中调制波信号为：
其中，共模电压为：
图2为双载波调制中调制信号与占空比的关系图，根据图2比较三相调制波的大小，得到再经过调制波信号与载波信号相比较，得到对应的占空比信号
其中，udc为直流侧电压值，载波是以0.5udc为幅值的三角波；
第二步，利用负载三相电流和占空比确定平均中点电流INP，具体过程如下：
初始平均中点电流INP1为：
其中，imax，imid，imin分别为相应调制电压的最大电流，中点电流和最小电流；
直流侧电容值不同时产生的中点电流iNP为：
其中，C为直流侧电容，uC1和uC2为对应电容两端的电压；
则叠加后最终的平均中点电流INP为：
第三步，通过平均中点电流INP确定占空比的最优补偿量，调整开关作用的占空比，具体过程如下：
占空比的最优补偿量doffset的计算可分为四种情况，
第一种情况：满足且doffset＜0条件，则doffset为
第二种情况：不满足且doffset＜0条件，则doffset为
第三种情况：当满足且doffset＞0条件，则doffset为
第四种情况：当不满足且doffset＞0条件，则doffset为
其中，为调制波中值，为占空比信号中值；
调整后的开关作用的占空比为：
第四步，引入目标函数，进一步调整开关作用的占空比，具体过程如下：对引入目标函数，再次调整开关作用的占空比，目标函数为：
若|g|≤0.3，则对添加额外调整因子dr，
得到调整后的如图3(a)，图3(b)所示，即当时，开关管在不同状态时的占空比分别为：
当时，开关管在不同状态时的占空比分别为：
图4为当调制比为0.9时，三电平NPC型逆变器在高调制比时的中点电位震荡仿真波形图，其中a曲线为采用传统中点电位震荡抑制方法，b曲线为采用本发明的中点电位震荡抑制方法；通过对比可知，本发明的方法能够有效抑制中点电位震荡，同时大大减少中点电位平衡时间。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取载波调制中调制波信号，比较三相调制波的大小，得到由调制波信号与载波信号相比较，计算得出开关管的占空比
S2、利用负载三相电流和占空比确定平均中点电流INP；
S3、通过INP确定占空比的最优补偿量doffset，使占空比叠加占空比的最优补偿量doffset，调整开关作用的占空比，得到调整后的开关作用占空比x＝max,mid,min；
S4、引入目标函数，使调整后开关作用的占空比调制电压的中点电流、直流侧电容值不同时产生的中点电流iNP通过目标函数计算，获取额外调整因子dr，对开关作用的占空比进一步调整。
2.根据权利要求1所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，其特征在于，所述步骤S1具体过程为：
获取载波调制中调制波信号
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其中，为初始正弦调制波信号，i＝a,b,c，共模电压
比较三相调制波的大小，得到由调制波与载波信号相比较，得出对应的占空比信号
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其中，udc为直流侧电压值，载波是以0.5udc为幅值的三角波。
3.根据权利要求1所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，其特征在于，所述步骤S2具体过程为：
获取初始平均中点电流INP1为：
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其中，imax、imid、imin分别为相应调制电压的最大电流、中点电流、最小电流；
获取直流侧电容值不同时产生的中点电流iNP为：
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其中，C为直流侧电容，uC1和uC2为对应电容两端的电压；
则叠加后最终的平均中点电流INP为：
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4.根据权利要求1所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，其特征在于，所述步骤S3的具体过程为：
根据不同的条件，占空比的最优补偿量doffset的计算分为以下四种情况
第一种情况：当且满足且doffset＜0条件
<mrow> <msub> <mi>d</mi> <mrow> <mi>o</mi> <mi>f</mi> <mi>f</mi> <mi>s</mi> <mi>e</mi> <mi>t</mi> </mrow> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>I</mi> <mrow> <mi>N</mi> <mi>P</mi> </mrow> </msub> <mo>+</mo> <mn>2</mn> <msubsup> <mi>d</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </mrow> <mo>*</mo> </msubsup> <msub> <mi>i</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>d</mi> </mrow> </msub> </mrow> <mrow> <mn>2</mn> <msub> <mi>i</mi> <mi>max</mi> </msub> </mrow> </mfrac> <mo>;</mo> </mrow>
第二种情况：当但不满足且doffset＜0条件
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第三种情况：当且满足且doffset＞0条件
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第四种情况：当但不满足且doffset＞0条件
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其中，为调制波中值，为占空比信号中值；
用占空比的最优补偿量doffset调整开关作用的占空比，调整后的开关作用的占空比为：
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5.根据权利要求1所述的抑制三电平NPC型逆变器中点电位震荡的载波调制方法，其特征在于，所述步骤S4的具体过程为：
对引入目标函数，再次调整开关作用的占空比，目标函数为：
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若|g|≤0.3，则对添加额外调整因子dr，为调整后的开关作用的占空比，imax、imid、imin分别为相应调制电压的最大电流、中点电流、最小电流；
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得到调整后的分两种情况，
当时，开关管在不同状态时的占空比分别为：
当时，开关管在不同状态时的占空比分别为：
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109039043A (zh) * 2018-08-20 2018-12-18 中国石油大学(华东) 抑制三电平变流器母线中点电位波动的零序分量寻优方法
CN113437892A (zh) * 2021-08-09 2021-09-24 上海弘正新能源科技有限公司 一种并机时保护直流母线电压不上冲的三电平逆变器
CN114977861A (zh) * 2022-07-29 2022-08-30 深圳市首航新能源股份有限公司 一种母线电压补偿方法、电子设备及其系统
CN115441763A (zh) * 2022-10-24 2022-12-06 浙江飞旋科技有限公司 三电平变频器的输出电压调节方法及装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104333247A (zh) * 2014-10-13 2015-02-04 华南理工大学 使用新型三端开关网络的级联型多电平单相和三相逆变器

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104333247A (zh) * 2014-10-13 2015-02-04 华南理工大学 使用新型三端开关网络的级联型多电平单相和三相逆变器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUAN YAO 等: "Two-stage carrier-based PWM to mitigate neutral point potential oscillation in three-level inverters", 《ELECTRONICS LETTERS》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109039043A (zh) * 2018-08-20 2018-12-18 中国石油大学(华东) 抑制三电平变流器母线中点电位波动的零序分量寻优方法
CN113437892A (zh) * 2021-08-09 2021-09-24 上海弘正新能源科技有限公司 一种并机时保护直流母线电压不上冲的三电平逆变器
CN114977861A (zh) * 2022-07-29 2022-08-30 深圳市首航新能源股份有限公司 一种母线电压补偿方法、电子设备及其系统
CN115441763A (zh) * 2022-10-24 2022-12-06 浙江飞旋科技有限公司 三电平变频器的输出电压调节方法及装置
CN115441763B (zh) * 2022-10-24 2023-03-24 浙江飞旋科技有限公司 三电平变频器的输出电压调节方法及装置

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