CN107994796A - 单相变流器的控制方法以及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例公开了单相变流器的控制方法以及装置，所述方法包括：对单相变流器输出的第一电平所对应电压、单相变流器输出的第二电平所对应电压以及关于第一电平所对应电压和第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到单相变流器的共模调制波变化率，其中第一电平为直流侧正母线电平，第二电平为直流侧负母线电平；对单相变流器的第一相初始调制波、单相变流器的第二相初始调制波以及共模调制波变化率进行计算，得到单相变流器的共模调制波；对第一相初始调制波、第二相初始调制波以及共模调制波进行计算，得到单相变流器的脉宽调制波。采用本申请实施例，可提升系统中点电位平衡能力，且提升系统响应速度以及系统可靠性。

Description

单相变流器的控制方法以及装置
技术领域
本申请涉及电子技术领域，尤其涉及单相变流器的控制方法以及装置。
背景技术
单相变流器的直流侧串联电容在理想情况下等分直流侧母线电压，但实际情况中由于电容值的误差、开关器件的特性不一致等因素使得直流侧母线上下电容电压有偏差，从而引起系统中点电位波动，即系统中点电位不平衡。系统中点电位不平衡时会影响输出波形质量，同时会增加个别开关管上的电压应力，严重时会损坏开关管。基于此，提出了单相变流器的控制方法，具体为：获取单相交流系统的电压矢量，以及通过延时环节获取与该电压矢量正交的另一个电压矢量，将这两个电压矢量转换为三相调制波，根据三相交流系统已有的不连续脉冲宽度调制(Discontinuous Pulse Width Modulation，DPWM)方法，生成需要在三相调制波中注入的共模分量，并将单相系统初始调制波和注入的共模分量叠加，生成调制波，根据该调制波控制开关器件的开通和开关状态。但是上述单相变流器的控制方法中的延时环节会增加系统延时，降低系统响应速度，影响系统控制特性，且针对单相两电平变流器，不具备系统中点电位平衡能力。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供单相变流器的控制方法以及装置，可提升系统中点电位平衡能力，且提升系统响应速度以及系统可靠性。
第一方面，本申请实施例提供了一种单相变流器的控制方法，控制系统可以对单相变流器输出的第一电平所对应电压、单相变流器输出的第二电平所对应电压以及关于第一电平所对应电压和第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到单相变流器的共模调制波变化率，然后控制系统对单相变流器的第一相初始调制波、单相变流器的第二相初始调制波以及共模调制波变化率进行计算，得到单相变流器的共模调制波，进而控制系统对第一相初始调制波、第二相初始调制波以及共模调制波进行计算，得到单相变流器的脉宽调制波。
其中，第一电平可以为正母线电平，第二电平可以为负母线电平。
其中，第一相初始调制波和第二相初始调制波均为正弦波，且第一相初始调制波在任一时刻的幅度与第二相初始调制波在该时刻的幅度相加为零。
在该技术方案中，控制系统根据单相变流器的两桥臂初始调制波(即第一相初始调制波和第二相初始调制波)，得到共模调制波，可避免使用虚拟第三相的算法过程，减少了延时环节，可提升系统响应速度以及系统可靠性。另外，控制系统能够根据直流侧正母线电平所对应电压以及直流侧负母线电平所对应电压，调节共模分量的大小和变化斜率，进而调整系统DPWM方法的作用时间范围，提升系统中点电位平衡能力。
在一个设计方案中，控制系统对单相变流器输出的第一电平所对应电压、单相变流器输出的第二电平所对应电压以及关于第一电平所对应电压和第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到单相变流器的共模调制波变化率，具体可以为：获取第一电平所对应电压和第二电平所对应电压之间的差值的绝对值。对差值的绝对值和电压参考值进行计算，得到共模调制波变化率，其中差值的绝对值和共模调制波变化率呈反比例关系。
在该设计方案中，系统中点电位偏差程度越大，共模调制波变化率越小；系统中点电位偏差程度越小，共模调制波变化率越大。当系统中点电位偏差较大时，控制系统能够主动降低DPWM钳位状态的占比，提升系统中点电位平衡能力；当系统中点电位偏差较小时，控制系统能够主动增大DPWM钳位状态的占比，降低系统开关损耗。
在一个设计方案中，控制系统对差值的绝对值和电压参考值进行计算，得到共模调制波变化率，具体可以为：将差值的绝对值除以电压参考值，得到商值。当商值小于等于第一预设阈值时，确定共模调制波变化率为第一数值。
在一个设计方案中，控制系统将差值的绝对值除以电压参考值，得到商值之后，当商值大于第一预设阈值，且小于等于第二预设阈值时，可以确定共模调制波变化率为第二数值。其中，第二数值小于第一数值。
在一个设计方案中，控制系统将差值的绝对值除以电压参考值，得到商值之后，当商值大于第二预设阈值时，可以确定共模调制波变化率为第三数值。其中，第三数值小于第二数值。
在一个设计方案中，控制系统对差值的绝对值和电压参考值进行计算，得到共模调制波变化率，具体可以为：将差值的绝对值与预设调节系数相乘，得到第四数值。将电压参考值减去第四数值，得到第五数值。将第五数值除以电压参考值，得到共模调制波变化率。
在一个设计方案中，控制系统对单相变流器的第一相初始调制波、单相变流器的第二相初始调制波以及共模调制波变化率，得到共模调制波，具体可以为：对第二相初始调制波和共模调制波变化率进行计算，得到单相变流器的第一调制波。将第一相初始调制波和第一调制波进行比较，得到共模调制波。
在一个设计方案中，控制系统对第二相初始调制波和共模调制波变化率进行计算，得到单相变流器的第一调制波，具体可以为：将单相变流器输出的第三电平的调制波减去第二相初始调制波得到单相变流器的第二调制波，并将第二调制波与共模调制波变化率相乘，得到第一调制波，其中第三电平为零电平。
然后，控制系统将第一相初始调制波和第一调制波进行比较，得到共模调制波，具体可以为：将第一电平的调制波减去第一相初始调制波，得到单相变流器的第三调制波。将第二电平的调制波减去第一相初始调制波，得到单相变流器的第四调制波。将第一调制波、第三调制波以及第四调制波进行比较，确定共模调制波。其中，共模调制波在任一时刻的幅度为第一调制波、第三调制波以及第四调制波在该时刻的幅度中绝对值最小的幅度。
在该技术方案中，通过本申请实施例得到的共模调制波连续无阶跃，可有效减少共模漏电流，从而减少高频共模电压分量。
在一个设计方案中，第一电平的调制波、第二电平的调制波、第三电平的调制波、第一相初始调制波或者第二相初始调制波在任一时刻的幅度大于等于-1，且小于等于1。
在一个设计方案中，脉宽调制波可以包括第五调制波和第六调制波，则控制系统对所述第一相初始调制波、所述第二相初始调制波以及所述共模调制波进行计算，得到单相变流器的脉宽调制波，具体可以为：将所述第一相初始调制波与所述共模调制波相加，得到所述第五调制波。将所述第二相初始调制波与所述共模调制波相加，得到所述第六调制波。
第二方面，本申请实施例提供一种单相变流器的控制装置，该单相变流器的控制装置具有实现第一方面所述的单相变流器的控制方法示例中控制系统行为的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。所述硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的单元或模块。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例公开的一种单相变流器的控制系统的架构示意图；
图2是本申请实施例公开的一种单相三电平光伏并网系统的结构示意图；
图3是本申请实施例公开的一种单相变流器的控制方法的流程示意图；
图4是本申请实施例公开的一种共模调制波变化率的示意图；
图5是本申请另一实施例公开的一种共模调制波变化率的示意图；
图6是本申请实施例公开的一种初始调制波的波形示意图；
图7A是本申请实施例公开的一种共模调制波的波形示意图；
图7B是本申请另一实施例公开的一种共模调制波的波形示意图；
图7C是本申请另一实施例公开的一种共模调制波的波形示意图；
图8A是本申请实施例公开的一种脉宽调制波的波形示意图；
图8B是本申请另一实施例公开的一种脉宽调制波的波形示意图；
图8C是本申请另一实施例公开的一种脉宽调制波的波形示意图；
图9是本申请实施例公开的一种中点电位相对波动情况的示意图；
图10是本申请实施例公开的一种单相变流器的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。
为了更好的理解本申请实施例公开的单相变流器的控制方法以及装置，下面首先对本申请实施例适用的网络架构进行描述。请参见图1，图1是本申请实施例公开的一种单相变流器的控制系统的架构示意图。如图1所示，该单相变流器的控制系统可以包括单相变流器、电压采样单元、共模调制波变化率计算单元、共模调制波计算单元、电流采样单元、控制单元以及载波调制单元。其中，单相变流器分别与电压采样单元、电流采样单元以及载波调制单元连接，电压采样单元与共模调制波变化率计算单元连接，共模调制波变化率计算单元与共模调制波计算单元连接，电流采样单元与控制单元连接，控制单元分别与共模调制波计算单元和载波调制单元连接。
电压采样单元，用于从单相变流器中获取直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压，并将直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压发送给共模调制波变化率计算单元。
电流采样单元，用于从单相变流器中获取输出电流(例如图2中的ig)，并将输出电流发送给控制单元。
共模调制波变化率计算单元，用于对直流侧正母线电平所对应电压(例如图2中的V1)、直流侧负母线电平所对应电压(例如图2中的V2)以及关于第一电平所对应电压和第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到共模调制波变化率(K)，并将共模调制波变化率发送给共模调制波计算单元。
控制单元，用于对输出电流和电流参考值进行计算，得到单相变流器的第一相初始调制波和单相变流器的第二相初始调制波，并将第一相初始调制波和第二相初始调制波发送给共模调制波计算单元。
共模调制波计算单元，用于对第一相初始调制波、第二相初始调制波以及所述共模调制波变化率进行计算，得到共模调制波。
其中，控制单元输出的第一相初始调制波和第二相初始调制波，以及共模调制波计算单元输出的共模调制波经过处理，得到脉宽调制波。其中，该脉宽调制波输出至载波调制单元。
载波调制单元，用于根据脉宽调制波输出驱动信号至单相变流器，以控制单相变流器中各个开关组(例如图2中的Sa和Sa)的不同通断状态，以便单相变流器输出不同电压。
以图2所示的单相三电平光伏并网系统的结构示意图为例，单相三电平光伏并网系统可以包括光伏电池板、单相变流器和交流电网，单相变流器直流侧与光伏电池板相连，单相变流器交流侧通过滤波电感(例如L1或者L2)与交流电网相连。单相三电平光伏并网系统是将光伏电池板产生的直流电转换为交流电送入交流电网。
在图2所示的单相变流器中，电容C1的正极分别与光伏电池板、开关组Sa以及开关组Sb连接，电容C1的负极分别与电容C2的正极、开关组Sa以及开关组Sb连接，电容C2的负极分别与光伏电池板、开关组Sa以及开关组Sb连接，开关组Sa与滤波电感L1连接，滤波电感L1与交流电网连接，开关组Sb与滤波电感L2连接，滤波电感L2与交流电网连接。其中经滤波电感L1(或者L2)输出的电流为输出电流ig。
单相变流器的直流母线侧通过两个电容C1和C2进行分压，两相桥臂通过开关组Sa和Sb实现直流侧和交流侧的电能转换。通过控制桥臂开关组的不同通断状态，可以在交流端口输出三种电平，例如Sa与正母线P点相连，则A相(即第一相)输出电平为正母线电平；若Sa与母线中点O相连，则A相输出电平为零电平；若Sa与负母线N点相连，则A相输出电平为负电平。又如Sb与正母线P点相连，则B相(即第二相)输出电平为正母线电平；若Sb与母线中点O相连，则B相输出电平为零电平；若Sb与负母线N点相连，则B相输出电平为负电平。
需要说明的是，单相储能系统与单相三电平光伏并网系统的结构类似，将图2中的光伏电池板替换为蓄电池，即可得到单相储能系统的结构示意图。单相储能系统用于实现交流电网与蓄电池之间的双向能量交换。
基于图1所示的单相变流器的控制系统的架构示意图，请参见图2，图2是本申请实施例提供的一种单相变流器的控制方法，该方法包括但不限于如下步骤：
步骤S301：对单相变流器输出的第一电平所对应电压、单相变流器输出的第二电平所对应电压以及关于第一电平所对应电压和第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到单相变流器的共模调制波变化率。其中第一电平为直流侧正母线电平，第二电平为直流侧负母线电平。
具体地，控制系统可以获取单相变流器的直流侧正母线电平所对应电压和单相变流器的直流侧负母线电平所对应电压之间的差值的绝对值，对差值的绝对值和电压参考值进行计算，得到共模调制波变化率。其中，差值的绝对值和共模调制波变化率呈反比例关系。示例性的，电压参考值可以为直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压的算术平均值。
其中，共模调制波变化率的计算方式有两种，详见以下描述。
一、第一种共模调制波变化率的计算方式可以为：获取直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压之间的差值的绝对值，将差值的绝对值除以电压参考值，得到商值，当商值小于等于第一预设阈值时，确定共模调制波变化率为第一数值。当所述商值大于第一预设阈值，且小于等于第二预设阈值时，确定共模调制波变化率为第二数值。当商值大于第二预设阈值时，确定共模调制波变化率为第三数值。其中，第二数值小于第一数值。第三数值小于第二数值。
在本申请实施例中，共模调制波变化率随着直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压之间的偏差的增大而减小，相互关系为分段函数。示例性的，共模调制波变化率的计算方式可以如下所示：
其中，K表示共模调制波变化率，V1表示直流侧正母线电平所对应电压，V2表示直流侧负母线电平所对应电压，Vdcref表示电压参考值。示例性的，第一预设阈值可以为5％，第二预设阈值可以为10％，第一数值可以为1，第二数值可以为0.7，第三数值可以为0.5。通过上述分段函数得到的共模调制波变化率的示意图可以如图4所示，在差值的绝对值除以电压参考值得到的商值小于等于5％时，确定共模调制波变化率为1；在差值的绝对值除以电压参考值得到的商值大于5％且小于等于10％时，确定共模调制波变化率为0.7；在差值的绝对值除以电压参考值得到的商值大于10％时，确定共模调制波变化率为0.5。
需要说明的是，本申请实施例中第一预设阈值、第二预设阈值、第一数值、第二数值以及第三数值仅为示例，例如，第一预设阈值可以为6％，第二预设阈值可以为11％，第一数值可以为1，第二数值可以为0.8，第三数值可以为0.3，等等，并不构成对本申请实施例的限定。
二、第二种共模调制波变化率的计算方式可以为：获取直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压之间的差值的绝对值，将差值的绝对值与预设调节系数相乘，得到第四数值，将电压参考值减去第四数值，得到第五数值，将第五数值除以电压参考值，得到共模调制波变化率。
在本申请实施例中，共模调制波变化率随着直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压之间的偏差的增大而减小，相互关系为反比例线性关系。示例性的，共模调制波变化率的计算方式可以如下所示：
其中，K表示共模调制波变化率，V1表示直流侧正母线电平所对应电压，V2表示直流侧负母线电平所对应电压，Vdcref表示电压参考值，Cv表示预设调节系数。示例性的，Cv可以为10。通过上述公式得到的共模调制波变化率的示意图可以如图5所示，在直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压之间的差值的绝对值为0时，确定共模调制波变化率为1。在图5所示的共模调制波变化率，以及直流侧正母线电平所对应电压和直流侧负母线电平所对应电压之间的差值的绝对值的相互关系中，斜率为Cv/Vdcref。
需要说明的是，本申请实施例中的预设调节系数包含但不限定为10，例如，预设调节系数可以为8或者15，等等，并不构成对本申请实施例的限定。
步骤S302：对单相变流器的第一相初始调制波、单相变流器的第二相初始调制波以及所述共模调制波变化率进行计算，得到共模调制波。
在一种实现方式中，控制系统可以对第二相初始调制波和共模调制波变化率进行计算，得到第一调制波，并将第一相初始调制波和第一调制波进行比较，得到共模调制波。以图6所示的初始调制波的波形示意图为例，第一相初始调制波和第二相初始调制波均为正弦波，其中第一相初始调制波在任一时刻的幅度大于等于-1，且小于等于1，且第二相初始调制波在任一时刻的幅度大于等于-1，且小于等于1。第一相初始调制波和第二相初始调制波满足如下关系：第一相初始调制波在任一时刻的幅度与第二相初始调制波在该时刻的幅度相加为零，即Va＝-Vb，其中，Va表示第一相初始调制波，Vb表示第二相初始调制波。
其中，控制系统对第二相初始调制波和共模调制波变化率进行计算，得到第一调制波的具体实施方式可以为：将单相变流器输出的第三电平的调制波减去第二相初始调制波得到单相变流器的第二调制波，并将第二调制波与共模调制波变化率相乘，得到第一调制波。其中，第三电平为零电平。需要说明的是，本申请实施例中的第三电平的调制波可以是对单相变流器输出的第三电平的调制波进行归一化处理后得到的，即本申请实施例中的第三电平的调制波在任一时刻的电压为0，则第一调制波可以为-K*Vb＝K*Va。
然后，控制系统将第一相初始调制波和第一调制波进行比较，得到共模调制波的具体实施方式可以为：将第一电平的调制波减去第一相初始调制波，得到单相变流器的第三调制波，将第二电平的调制波减去第一相初始调制波，得到单相变流器的第四调制波，将第一调制波、第三调制波以及第四调制波进行比较，确定共模调制波，其中共模调制波在任一时刻的幅度为第一调制波、第三调制波以及第四调制波在该时刻的幅度中绝对值最小的幅度。
需要说明的是，本申请实施例中的第一电平的调制波可以是对单相变流器输出的第一电平的调制波进行归一化处理后得到的，即本申请实施例中的第一电平的调制波在任一时刻的电压为1，则第三调制波可以为1-Va。本申请实施例中的第二电平的调制波可以是对单相变流器输出的第二电平的调制波进行归一化处理后得到的，即本申请实施例中的第二电平的调制波在任一时刻的电压为-1，则第三调制波可以为-1-Va。
当K＝1时，通过上述方法得到的共模调制波的波形示意图可以如图7A所示；当K＝0.7时，通过上述方法得到的共模调制波的波形示意图可以如图7B所示；当K＝0.5时，通过上述方法得到的共模调制波的波形示意图可以如图7C所示。通过图7A-7C可以得到，无论第一电平所对应电压和第二电平所对应电压之间的偏差程度如何，得到的共模调制波均连续无阶跃，且共模调制波变化率越小，共模注入量的峰值越小，正负峰值之间的变化越平缓。
在另一种实现方式中，控制系统可以对第一相初始调制波和共模调制波变化率进行计算，得到单相变流器的第七调制波，并将第二相初始调制波和第七调制波进行比较，得到共模调制波。本申请实施例中的第一相初始调制波(即A相调制波)和第二相初始调制波(即B相调制波)可以如图6所示。
其中，控制系统对第一相初始调制波和共模调制波变化率进行计算，得到单相变流器的第七调制波的具体实施方式可以为：将第三电平的调制波减去第一相初始调制波得到单相变流器的第八调制波，并将第八调制波与共模调制波变化率相乘，得到第七调制波。即第七调制波可以为-K*Va。
然后，控制系统将第二相初始调制波和第七调制波进行比较，得到共模调制波的具体实施方式可以为：将第一电平的调制波减去第二相初始调制波，得到第九调制波，将第二电平的调制波减去第二相初始调制波，得到第十调制波，将第七调制波、第九调制波以及第十调制波进行比较，确定共模调制波，其中共模调制波在任一时刻的幅度为第七调制波、第九调制波以及第十调制波在该时刻的幅度中绝对值最小的幅度。其中，第九调制波可以为1-Vb＝1+Va，第十调制波可以为-1-Vb＝-1+Va。
通过上述方法得到的共模调制波与图7A-7C所示的共模调制波在横轴上对称，无论第一电平所对应电压和第二电平所对应电压之间的偏差程度如何，得到的共模调制波均连续无阶跃，且共模调制波变化率越小，共模注入量的峰值越小，正负峰值之间的变化越平缓。
步骤S303：对所述第一相初始调制波、所述第二相初始调制波以及所述共模调制波进行计算，得到脉宽调制波。
具体的，控制系统可以将第一相初始调制波与共模调制波相加，得到第五调制波，并将第二相初始调制波与共模调制波相加，得到第六调制波。其中，第五调制波和第六调制波组成脉宽调制波。
在第一电平所对应电压和第二电平所对应电压之间的差值的绝对值除以电压参考值得到的商值小于等于5％时，得到的脉宽调制波的波形示意图可以如图8A所示，其中va_mod表示第五调制波，vb_mod表示第六调制波。va_mod存在明显的1钳位和-1钳位，而vb_mod存在明显的0钳位，三种钳位状况交替出现，保证任一时刻均有一相桥臂处于钳位状态，A相钳位时间占到整个工频周期的70％。
在第一电平所对应电压和第二电平所对应电压之间的差值的绝对值除以电压参考值得到的商值大于5％且小于等于10％时，得到的脉宽调制波的波形示意图可以如图8B所示。va_mod存在明显的1钳位和-1钳位，但vb_mod已经不存在0钳位，A相钳位时间缩短为整个工频周期的62％。
在第一电平所对应电压和第二电平所对应电压之间的差值的绝对值除以电压参考值得到的商值大于10％时，得到的脉宽调制波的波形示意图可以如图8C所示。A相钳位时间进一步缩短，仅为整个工频周期的54％。
将图8A、8B以及8C进行对比，可以看出本申请所提出的单相变流器的控制方法能够根据系统中点电位的偏差情况(即第一电平所对应电压和第二电平所对应电压之间的偏差程度)对调制方式进行自适应调节，当系统中点电位偏差较大时，可主动降低DPWM钳位状态的占比，提升系统中点电位平衡能力；当系统中点电位偏差较小时，可主动增大DPWM钳位状态的占比，降低系统开关损耗。
当K＝1，0.5或者0.7时，中点电位相对波动情况可以如图9所示，可以看出当K＝1时，系统中点电位波动峰值最大；而K＝0.7时，系统中点电位波动峰值为K＝1时的86％；而K＝0.5时，系统中点电位波动峰值降低很多，仅为K＝1时的77％。若K值进一步减小，则系统中点电位波动峰值也会进一步减小。由此可以说明，本申请提出的单相变流器的控制方法能够通过调节共模调制波变化率来改变系统中点电位波动情况，进而改变系统的中点电位平衡能力。
在图3所描述的方法中，对第一电平所对应电压、第二电平所对应电压以及电压参考值进行计算，得到共模调制波变化率，并对第一相初始调制波、第二相初始调制波以及共模调制波变化率进行计算，得到共模调制波，可避免使用虚拟第三相的算法过程，减少了延时环节，可提升系统响应速度以及系统可靠性。另外，能够根据第一电平所对应电压以及第二电平所对应电压，调节共模分量的大小和变化斜率，进而调整系统DPWM方法的作用时间范围，可提升系统的中点电位平衡能力。
上述详细阐述了本申请实施例的方法，下面提供了本申请实施例的装置。
请参见图10，图10是本申请实施例提供的一种单相变流器的控制装置的结构示意图，用于实现图3实施例的方法，该单相变流器的控制装置可以包括共模调制波变化率计算单元1001、共模调制波计算单元1002以及脉宽调制波计算单元1003，其中，各个单元的详细描述如下。
共模调制波变化率计算单元1001，用于对单相变流器输出的第一电平所对应电压、所述单相变流器输出的第二电平所对应电压以及关于所述第一电平所对应电压和所述第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到所述单相变流器的共模调制波变化率，其中所述第一电平为直流侧正母线电平，所述第二电平为直流侧负母线电平；
共模调制波计算单元1002，用于对所述单相变流器的第一相初始调制波、所述单相变流器的第二相初始调制波以及所述共模调制波变化率进行计算，得到所述单相变流器的共模调制波；
脉宽调制波计算单元1003，用于对所述第一相初始调制波、所述第二相初始调制波以及所述共模调制波进行计算，得到脉宽调制波。
可选的，所述共模调制波变化率计算单元1001，具体用于：
获取所述第一电平所对应电压和所述第二电平所对应电压之间的差值的绝对值；
对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，其中所述差值的绝对值和所述共模调制波变化率呈反比例关系。
可选的，所述共模调制波变化率计算单元1001对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，具体用于：
将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值；
当所述商值小于等于第一预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第一数值。
可选的，所述共模调制波变化率计算单元1001将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值之后，还用于：
当所述商值大于所述第一预设阈值，且小于等于第二预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第二数值，所述第二数值小于所述第一数值。
可选的，所述共模调制波变化率计算单元1001将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值之后，还包括：
当所述商值大于所述第二预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第三数值，所述第三数值小于所述第二数值。
可选的，所述共模调制波变化率计算单元1001对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，具体用于：
将所述差值的绝对值与预设调节系数相乘，得到第四数值；
将所述电压参考值减去所述第四数值，得到第五数值；
将所述第五数值除以所述电压参考值，得到所述共模调制波变化率。
可选的，所述共模调制波计算单元1002，具体用于：
对所述第二相初始调制波和所述共模调制波变化率进行计算，得到第一调制波；
将所述第一相初始调制波和所述第一调制波进行比较，得到所述共模调制波。
可选的，所述共模调制波计算单元1002对所述第二相初始调制波和所述共模调制波变化率进行计算，得到第一调制波，具体用于：
将所述单相变流器输出的第三电平的调制波减去所述第二相初始调制波得到所述单相变流器的第二调制波，并将所述第二调制波与所述共模调制波变化率相乘，得到所述第一调制波，其中所述第三电平为零电平；
所述共模调制波计算单元1002将所述第一相初始调制波和所述第一调制波进行比较，得到所述共模调制波，具体用于：
将所述第一电平的调制波减去所述第一相初始调制波，得到所述单相变流器的第三调制波；
将所述第二电平的调制波减去所述第一相初始调制波，得到所述单相变流器的第四调制波；
将所述第一调制波、所述第三调制波以及所述第四调制波进行比较，确定所述共模调制波，其中所述共模调制波在任一时刻的幅度为所述第一调制波、所述第三调制波以及所述第四调制波在所述时刻的幅度中绝对值最小的幅度。
可选的，所述第一电平的调制波、所述第二电平的调制波、所述第三电平的调制波、所述第一相初始调制波或者所述第二相初始调制波在任一时刻的幅度大于等于-1，且小于等于1。
可选的，脉宽调制波包括第五调制波和第六调制波，则脉宽调制波计算单元1003，具体用于：
将所述第一相初始调制波与所述共模调制波相加，得到所述第五调制波；
将所述第二相初始调制波与所述共模调制波相加，得到所述第六调制波。
需要说明的是，各个模块的实现还可以对应参照图3所示的实施例的相应描述。
需要说明的是，本申请实施例中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。本申请实施例中的各功能单元可以集成在一个单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。

Claims (20)

1.一种单相变流器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
对单相变流器输出的第一电平所对应电压、所述单相变流器输出的第二电平所对应电压以及关于所述第一电平所对应电压和所述第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到所述单相变流器的共模调制波变化率，其中所述第一电平为直流侧正母线电平，所述第二电平为直流侧负母线电平；
对所述单相变流器的第一相初始调制波、所述单相变流器的第二相初始调制波以及所述共模调制波变化率进行计算，得到所述单相变流器的共模调制波，其中所述第一相初始调制波和所述第二相初始调制波均为正弦波，且所述第一相初始调制波在任一时刻的幅度与所述第二相初始调制波在所述时刻的幅度相加为零；
对所述第一相初始调制波、所述第二相初始调制波以及所述共模调制波进行计算，得到所述单相变流器的脉宽调制波。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对单相变流器输出的第一电平所对应电压、所述单相变流器输出的第二电平所对应电压以及关于所述第一电平所对应电压和所述第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到所述单相变流器的共模调制波变化率，包括：
获取所述第一电平所对应电压和所述第二电平所对应电压之间的差值的绝对值；
对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，其中所述差值的绝对值和所述共模调制波变化率呈反比例关系。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，包括：
将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值；
当所述商值小于等于第一预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第一数值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值之后，还包括：
当所述商值大于所述第一预设阈值，且小于等于第二预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第二数值，所述第二数值小于所述第一数值。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值之后，还包括：
当所述商值大于所述第二预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第三数值，所述第三数值小于所述第二数值。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，包括：
将所述差值的绝对值与预设调节系数相乘，得到第四数值；
将所述电压参考值减去所述第四数值，得到第五数值；
将所述第五数值除以所述电压参考值，得到所述共模调制波变化率。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述单相变流器的第一相初始调制波、所述单相变流器的第二相初始调制波以及所述共模调制波变化率进行计算，得到所述单相变流器的共模调制波，包括：
对所述第二相初始调制波和所述共模调制波变化率进行计算，得到所述单相变流器的第一调制波；
将所述第一相初始调制波和所述第一调制波进行比较，得到所述共模调制波。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述对所述第二相初始调制波和所述共模调制波变化率进行计算，得到所述单相变流器的第一调制波，包括：
将所述单相变流器输出的第三电平的调制波减去所述第二相初始调制波得到所述单相变流器的第二调制波，并将所述第二调制波与所述共模调制波变化率相乘，得到所述第一调制波，其中所述第三电平为零电平；
所述将所述第一相初始调制波和所述第一调制波进行比较，得到所述共模调制波，包括：
将所述第一电平的调制波减去所述第一相初始调制波，得到所述单相变流器的第三调制波；
将所述第二电平的调制波减去所述第一相初始调制波，得到所述单相变流器的第四调制波；
将所述第一调制波、所述第三调制波以及所述第四调制波进行比较，确定所述共模调制波，其中所述共模调制波在任一时刻的幅度为所述第一调制波、所述第三调制波以及所述第四调制波在所述时刻的幅度中绝对值最小的幅度。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一电平的调制波、所述第二电平的调制波、所述第三电平的调制波、所述第一相初始调制波或者所述第二相初始调制波在任一时刻的幅度大于等于-1，且小于等于1。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脉宽调制波包括第五调制波和第六调制波；
所述对所述第一相初始调制波、所述第二相初始调制波以及所述共模调制波进行计算，得到所述单相变流器的脉宽调制波，包括：
将所述第一相初始调制波与所述共模调制波相加，得到所述第五调制波；
将所述第二相初始调制波与所述共模调制波相加，得到所述第六调制波。
11.一种单相变流器的控制装置，其特征在于，所述装置包括：
共模调制波变化率计算单元，用于对单相变流器输出的第一电平所对应电压、所述单相变流器输出的第二电平所对应电压以及关于所述第一电平所对应电压和所述第二电平所对应电压的电压参考值进行计算，得到所述单相变流器的共模调制波变化率，其中所述第一电平为直流侧正母线电平，所述第二电平为直流侧负母线电平；
共模调制波计算单元，用于对所述单相变流器的第一相初始调制波、所述单相变流器的第二相初始调制波以及所述共模调制波变化率进行计算，得到所述单相变流器的共模调制波，其中所述第一相初始调制波和所述第二相初始调制波均为正弦波，且所述第一相初始调制波在任一时刻的幅度与所述第二相初始调制波在所述时刻的幅度相加为零；
脉宽调制波计算单元，用于对所述第一相初始调制波、所述第二相初始调制波以及所述共模调制波进行计算，得到所述单相变流器的脉宽调制波。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述共模调制波变化率计算单元，具体用于：
获取所述第一电平所对应电压和所述第二电平所对应电压之间的差值的绝对值；
对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，其中所述差值的绝对值和所述共模调制波变化率呈反比例关系。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述共模调制波变化率计算单元对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，具体用于：
将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值；
当所述商值小于等于第一预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第一数值。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述共模调制波变化率计算单元将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值之后，还用于：
当所述商值大于所述第一预设阈值，且小于等于第二预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第二数值，所述第二数值小于所述第一数值。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述共模调制波变化率计算单元将所述差值的绝对值除以所述电压参考值，得到商值之后，还包括：
当所述商值大于所述第二预设阈值时，确定所述共模调制波变化率为第三数值，所述第三数值小于所述第二数值。
16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述共模调制波变化率计算单元对所述差值的绝对值和所述电压参考值进行计算，得到所述共模调制波变化率，具体用于：
将所述差值的绝对值与预设调节系数相乘，得到第四数值；
将所述电压参考值减去所述第四数值，得到第五数值；
将所述第五数值除以所述电压参考值，得到所述共模调制波变化率。
17.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述共模调制波计算单元，具体用于：
对所述第二相初始调制波和所述共模调制波变化率进行计算，得到所述单相变流器的第一调制波；
将所述第一相初始调制波和所述第一调制波进行比较，得到所述共模调制波。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述共模调制波计算单元对所述第二相初始调制波和所述共模调制波变化率进行计算，得到所述单相变流器的第一调制波，具体用于：
将所述单相变流器输出的第三电平的调制波减去所述第二相初始调制波得到所述单相变流器的第二调制波，并将所述第二调制波与所述共模调制波变化率相乘，得到所述第一调制波，其中所述第三电平为零电平；
所述共模调制波计算单元将所述第一相初始调制波和所述第一调制波进行比较，得到所述共模调制波，具体用于：
将所述第一电平的调制波减去所述第一相初始调制波，得到所述单相变流器的第三调制波；
将所述第二电平的调制波减去所述第一相初始调制波，得到所述单相变流器的第四调制波；
将所述第一调制波、所述第三调制波以及所述第四调制波进行比较，确定所述共模调制波，其中所述共模调制波在任一时刻的幅度为所述第一调制波、所述第三调制波以及所述第四调制波在所述时刻的幅度中绝对值最小的幅度。
19.如权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一电平的调制波、所述第二电平的调制波、所述第三电平的调制波、所述第一相初始调制波或者所述第二相初始调制波在任一时刻的幅度大于等于-1，且小于等于1。
20.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述脉宽调制波包括第五调制波和第六调制波；
所述脉宽调制波计算单元，具体用于：
将所述第一相初始调制波与所述共模调制波相加，得到所述第五调制波；
将所述第二相初始调制波与所述共模调制波相加，得到所述第六调制波。
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