CN111865126B - 三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机 - Google Patents

三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机 Download PDF

Info

Publication number
CN111865126B
CN111865126B CN202010716250.0A CN202010716250A CN111865126B CN 111865126 B CN111865126 B CN 111865126B CN 202010716250 A CN202010716250 A CN 202010716250A CN 111865126 B CN111865126 B CN 111865126B
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
midpoint potential
allowable range
midpoint
level inverter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010716250.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111865126A (zh
Inventor
李立
牛高产
张婉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN202010716250.0A priority Critical patent/CN111865126B/zh
Publication of CN111865126A publication Critical patent/CN111865126A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111865126B publication Critical patent/CN111865126B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/487—Neutral point clamped inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/08—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters
    • H02M1/088—Circuits specially adapted for the generation of control voltages for semiconductor devices incorporated in static converters for the simultaneous control of series or parallel connected semiconductor devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机，所述方法包括：检测所述三电平逆变器直流母线电压侧的两个分压电容的第一电压和第二电压；根据检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压；根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，以进行中点电位调节；根据确定的所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，以进行空间矢量控制。本发明提供的方案能够将中点电位电压控制在允许范围内，达到控制要求。

Description

三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机
技术领域
本发明涉及控制领域，尤其涉及一种三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机。
背景技术
与两电平逆变器相比，中点钳位型三电平逆变器的开关管电压应力小，输出波形谐波含量低，电磁干扰问题小，效率高，越来越多地在大功率、高转速等条件下的场合中得到应用。然而，中点电位不平衡是中点钳位型逆变器的固有问题，中点电位不平衡会影响逆变器输出波形质量，使电机产生转矩脉动，降低直流母线电容的使用寿命，开关管处的不均衡电压分配，使得某些开关管承受的电压增高，不利于系统的可靠性。
发明内容
本发明的主要目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机，以解决现有技术中的中点钳位型逆变器的中点电位不平衡的问题。
本发明一方面提供了一种三电平逆变器中点电位平衡控制方法，包括：检测所述三电平逆变器直流母线电压侧的两个分压电容的第一电压和第二电压，其中，所述第一电压为上分压电容和下分压电容两侧的总电压，所述第二电压为下分压电容两侧的电压；根据检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压；根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，以进行中点电位调节；根据确定的所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，以进行空间矢量控制。
可选地，根据检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压，包括：
根据如下公式(1)计算所述三电平逆变器的中点电位电压：
Uerr＝Up–2*Un (1)
其中，Uerr为中点电位电压，Up为第一电压，Un为第二电压。
可选地，根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，包括：
若所述中点电位电压在所述电压允许范围内，则中点电位调节时间tc＝0；
若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(2)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P1*Uerr (2)
其中，P1为比例控制参数。
可选地，根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，还包括：若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则延迟n个开关周期，直到所述中点电位电压达到稳定值；根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间。
可选地，根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，包括：
若达到稳定值后的中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(3)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P2*Uerr+∫Uerr (3)
其中，P2为比例控制参数。
本发明另一方面提供了一种三电平逆变器中点电位平衡控制装置，包括：电压检测单元，用于检测所述三电平逆变器直流母线电压侧的两个分压电容的第一电压和第二电压，其中，所述第一电压为上分压电容和下分压电容两侧的总电压，所述第二电压为下分压电容两侧的电压；中点电位不平衡处理单元，用于根据电压检测单元检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压；中点电位调节单元，用于根据所述中点电位不平衡处理单元确定的所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，以进行中点电位调节；空间矢量控制单元，用于根据所述中点电位调节单元确定的所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，以进行空间矢量控制。
可选地，所述中点电位不平衡处理单元，根据所述电压检测单元检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压，包括：根据如下公式(1)计算所述三电平逆变器的中点电位电压：
Uerr＝Up–2*Un (1)
其中，Uerr为中点电位电压，Up为第一电压，Un为第二电压。
可选地，所述中点电位调节单元，根据所述中点电位不平衡处理单元确定的所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，包括：若所述中点电位电压在所述电压允许范围内，则中点电位调节时间tc＝0；若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(2)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P1*Uerr (2)
其中，P1为比例控制参数。
可选地，所述中点电位调节单元，根据所述中点电位不平衡处理单元确定的所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，还包括：若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则在进行中点电位调节后延迟n个开关周期，以使所述中点电位电压达到稳定值；根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间。
可选地，所述中点电位调节单元，根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，包括：若达到稳定值后的中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(3)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P*Uerr+∫Uerr (3)
其中，P2为比例控制参数。
本发明又一方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明再一方面提供了一种电机，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明再一方面提供了一种电机，包括前述任一所述的三电平逆变器中点电位平衡控制装置。
根据本发明的技术方案，当三电平逆变器直流母线侧的两个电容电压差超出允许范围时，先采用比例控制算法，调节正负小矢量的作用时间，同时，在另一路开启n个开关周期的延迟，直到中点电位达到调节的稳定值，为保证控制效果，复测直流母线侧的两个电容电压差，如果超出允许范围，采用比例积分控制，将其微调到允许范围内，能够将中点电位电压控制在允许范围内，达到控制要求，同时更好地提高了软件系统执行效率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明提供的三电平逆变器中点电位平衡控制方法的一实施例的方法示意图；
图2是根据本发明实施例的三电平逆变器SVPWM矢量控制系统框图；
图3是根据本发明实施例的三电平逆变器中点电位平衡分级控制流程；
图4是本发明提供的三电平逆变器中点电位平衡控制装置的一实施例的结构示意图；
图5是本发明提供的三电平逆变器中点电位平衡控制方法的一具体实施例的方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
三电平逆变器控制算法复杂，运行时间长，其中点电位不平衡作为其固有问题，需要采取必要的调制手段。现有技术中，平衡因子法，方法简单，易操作，执行效率高，其中简单的比例控制能有效解决中点电位不平衡问题，但当控制对象扰动比较大时，仅仅加入比例控制无法使控制对象及时达到稳定状态，无法达到控制要求。基于虚拟空间矢量技术的中点电位不平衡控制，算法复杂，对硬件处理效率有一定要求，降低了软件系统执行效率。
本发明提供一种三电平逆变器中点电位平衡控制方法。
图1是本发明提供的三电平逆变器中点电位平衡控制方法的一实施例的方法示意图。
如图1所示，根据本发明的一个实施例，所述控制方法至少包括步骤S110、步骤S120、步骤S130和步骤S140。
步骤S110，检测所述三电平逆变器直流母线电压侧的两个分压电容的第一电压和第二电压。
图2是根据本发明实施例的三电平逆变器SVPWM矢量控制系统框图；如图2所示，通过电压传感器采样直流母线电压侧的两个分压电容C1、C2相关的第一电压Up和第二电压Un。其中，所述第一电压Up为上分压电容C1和下分压电容C2两侧的总电压，所述第二电压Un为下分压电容C2两侧的电压。
步骤S120，根据检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压。
在一种具体实施方式中，根据检测的所述第一电压和第二电压，利用如下公式(1)计算所述三电平逆变器的中点电位电压：
Uerr＝Up–2*Un (1)
其中，Uerr为中点电位电压，Up为第一电压，Un为第二电压。
步骤S130，根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，以进行中点电位调节。
具体地，根据设计要求预先设置中点电位电压允许范围上限值Umin和下限值Umax，若所述中点电位电压在所述电压允许范围内，即Umin≤Uerr≤Umax，则中点电位调节时间tc＝0；若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，即Uerr＜Umin，或Uerr＞Umax，则根据如下公式(2)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P1*Uerr (2)
其中，P1为比例控制参数，也就是说，通过中点电位平衡比例控制得到中点电位调节时间，以进行中点电位调节。
优选地，根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，还包括：若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则在进行中点电位调节后延迟n个开关周期，以使所述中点电位电压达到稳定值；根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间。
图3是根据本发明实施例的三电平逆变器中点电位平衡分级控制流程。如图3所示，当三电平逆变器的中点电位电压不在电压允许范围内(即Uerr＜Umin，或Uerr＞Umax)时，在一路①进行比例控制，即采用前述实施例中的方式，根据公式(2)计算中点电位调节时间tc，进行中点电位调节；在另一路②开始延迟n个开关周期T，以使中点电位电压达到稳定值(n个开关周期的延迟时间足够长，经过一路①的调试后，受控的中点电位电压Uerr能够达到新的稳定值)，根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围进行比较的比较结果，确定中点电位调节时间。也就是说，对于中点电位电压不在所述电压允许范围内的情况采用分级控制。其中，若达到稳定值后的中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(3)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P2*Uerr+∫Uerr (3)
其中，中点电位调节时间的计算由两步分组成，第一部分是比例控制，P2为比例控制参数；第二部分是积分控制。
步骤S140，根据确定的所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，以进行空间矢量控制。
在得到中点电位调节时间后，根据所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，从而用于进行空间矢量控制，即，将得到的中点电位调节时间tc值进行开关作用时间计算，从而用于进行三电平逆变器的SVPWM矢量控制，实现在保证中点电位平衡控制效果的同时，提高软件系统运行效率。
根据本发明上述实施例，当三电平逆变器直流母线侧的两个电容电压差超出允许范围时，在一路采用比例控制算法计算开关作用时间，同时，在另一路开启n个开关周期的延迟，直到中点电位达到调节的稳定值，为保证控制效果，复测直流母线侧的两个电容电压差，如果超出允许范围，采用比例积分控制，将其微调到允许范围内，能够将中点电位电压控制在允许范围内，达到控制要求，同时更好地提高了软件系统执行效率。
本发明还提供一种三电平逆变器中点电位平衡控制装置。
图4是本发明提供的三电平逆变器中点电位平衡控制装置的一实施例的结构示意图。如图4所示，所述控制装置100包括：电压检测单元110、中点电位不平衡处理单元120、中点电位调节单元130和空间矢量控制单元140。
电压检测单元110用于检测所述三电平逆变器直流母线电压侧的两个分压电容的第一电压和第二电压。
图2是根据本发明实施例的三电平逆变器SVPWM矢量控制系统框图；如图2所示，电压检测单元110通过电压传感器采样直流母线电压侧的两个分压电容C1、C2相关的第一电压Up和第二电压Un。其中，所述第一电压Up为上分压电容C1和下分压电容C2两侧的总电压，所述第二电压Un为下分压电容C2两侧的电压。
中点电位不平衡处理单元120，用于根据电压检测单元110检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压。
在一种具体实施方式中，中点电位不平衡处理单元120根据检测的所述第一电压和第二电压，利用如下公式(1)计算所述三电平逆变器的中点电位电压：
Uerr＝Up–2*Un (1)
其中，Uerr为中点电位电压，Up为第一电压，Un为第二电压。
中点电位调节单元130，用于根据所述中点电位不平衡处理单元确定的所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，以进行中点电位调节。
具体地，根据设计要求预先设置中点电位电压允许范围上限值Umin和下限值Umax，若所述中点电位电压在所述电压允许范围内，即Umin≤Uerr≤Umax，则中点电位调节时间tc＝0；若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，即Uerr＜Umin，或Uerr＞Umax，则根据如下公式(2)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P1*Uerr (2)
其中，P1为比例控制参数，也就是说，通过中点电位平衡比例控制得到中点电位调节时间，以进行中点电位调节。
优选地，中点电位调节单元130根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，还包括：若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则在进行中点电位调节后延迟n个开关周期，以使所述中点电位电压达到稳定值；根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间。
图3是根据本发明实施例的三电平逆变器中点电位平衡分级控制流程。如图3所示，当三电平逆变器的中点电位电压不在电压允许范围内(即Uerr＜Umin，或Uerr＞Umax)时，在一路①进行比例控制，即采用前述实施例中的方式，根据公式(2)计算中点电位调节时间tc，进行中点电位调节；在另一路②开始延迟n个开关周期T，以使中点电位电压达到稳定值(n个开关周期的延迟时间需足够长，经过一路①的调试后，受控的中点电位电压Uerr能够达到新的稳定值)，根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围进行比较的比较结果，确定中点电位调节时间。也就是说，对于中点电位电压不在所述电压允许范围内的情况采用分级控制。其中，若达到稳定值后的中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(3)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P2*Uerr+∫Uerr (3)
其中，中点电位调节时间的计算由两步分组成，第一部分是比例控制，P2为比例控制参数；第二部分是积分控制。
空间矢量控制单元140，用于根据所述中点电位调节单元确定的所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，以进行空间矢量控制。
在得到中点电位调节时间后，根据所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，从而用于进行空间矢量控制，即，将得到的中点电位调节时间tc值进行开关作用时间计算，从而用于进行三电平逆变器的SVPWM矢量控制，实现在保证中点电位平衡控制效果的同时，提高软件系统运行效率。
根据本发明上述实施例，当三电平逆变器直流母线侧的两个电容电压差超出允许范围时，在一路采用比例控制算法计算开关作用时间，同时，在另一路开启n个开关周期的延迟，直到中点电位达到调节的稳定值，为保证控制效果，复测直流母线侧的两个电容电压差，如果超出允许范围，采用比例积分控制，将其微调到允许范围内，能够将中点电位电压控制在允许范围内，达到控制要求，同时更好地提高了软件系统执行效率。
为清楚说明本发明技术方案，下面再以一个具体实施例对本发明提供的三电平逆变器中点电位平衡控制方法的执行流程进行描述。
图5是本发明提供的三电平逆变器中点电位平衡控制方法的一具体实施例的方法示意图。如图5所示，电压检测单元110通过电压传感器采样得到直流母线电压侧的两个分压电容相关的电压值Up和Un，并将采样的电压值Up和Un输入图1中的中点电位不平衡处理单元120，根据Up和Un计算三电平逆变器的中点电位电压Uerr。根据设计要求得到中点电位电压的允许范围下限值Umin和上限值Umax，中点电位调节单元130，将计算得到的中点电位电压Uerr与中点电位电压允许范围进行比较，如果Uerr在允许范围内，则中点电位调节时间tc＝0，将tc值输入到图1中的三电平SVPWM处理单元，进行开关作用时间计算。如果Uerr不在允许范围内，则通过比例控制进行中点电位平衡控制(tc＝P*Uerr)，并将通过中点电位平衡比例控制得到的中点电位调节时间返回到图1的三电平SVPWM处理单元，进行开关作用时间计算。结合图3所示，当三电平逆变器的中点电位电压不在允许范围内时，同时在另一路②开始延迟n个开关周期，直到中点电位电压达到稳定值，延迟时间结束时，将复测采集到的中点电位电压再次与中点电位电压允许范围进行比较，如果此时的中点电位电压在允许范围内，直接进入三电平SVPWM处理单元。如果中点电位电压不在允许范围内，则采取比例积分控制，得到中点电位调节时间，将得到的中点电位调节时间返回到三电平SVPWM处理单元，参与开关作用时间的计算。
本发明还提供对应于所述三电平逆变器中点电位平衡控制方法的一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明还提供对应于所述三电平逆变器中点电位平衡控制方法的一种电机，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述任一所述方法的步骤。
本发明还提供对应于所述三电平逆变器中点电位平衡控制装置的一种电机，包括前述任一所述的三电平逆变器中点电位平衡控制装置。
据此，本发明提供的方案，当三电平逆变器直流母线侧的两个电容电压差超出允许范围时，先采用比例控制算法，调节正负小矢量的作用时间，同时，在另一路开启n个开关周期的延迟，直到中点电位达到调节的稳定值，为保证控制效果，复测直流母线侧的两个电容电压差，如果超出允许范围，采用比例积分控制，将其微调到允许范围内，能够将中点电位电压控制在允许范围内，达到控制要求，同时更好地提高了软件系统执行效率。
本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
所述集成的单元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机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机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机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)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、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种三电平逆变器中点电位平衡控制方法，其特征在于，包括：
检测所述三电平逆变器直流母线电压侧的两个分压电容的第一电压和第二电压，其中，所述第一电压为上分压电容和下分压电容两侧的总电压，所述第二电压为下分压电容两侧的电压；
根据检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压；
根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，以进行中点电位调节；
根据确定的所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，以进行空间矢量控制；
根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，包括：
若所述中点电位电压在所述电压允许范围内，则中点电位调节时间tc＝0；
若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(2)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P1*Uerr (2)
其中，Uerr为中点电位电压，P1为比例控制参数；
根据所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，还包括：
若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则在进行中点电位调节后延迟n个开关周期，以使所述中点电位电压达到稳定值；
根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压，包括：
根据如下公式(1)计算所述三电平逆变器的中点电位电压：
Uerr＝Up–2*Un (1)
其中，Uerr为中点电位电压，Up为第一电压，Un为第二电压。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，包括：
若达到稳定值后的中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(3)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P2*Uerr+∫Uerr (3)
其中，P2为比例控制参数。
4.一种三电平逆变器中点电位平衡控制装置，其特征在于，包括：
电压检测单元，用于检测所述三电平逆变器直流母线电压侧的两个分压电容的第一电压和第二电压，其中，所述第一电压为上分压电容和下分压电容两侧的总电压，所述第二电压为下分压电容两侧的电压；
中点电位不平衡处理单元，用于根据电压检测单元检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压；
中点电位调节单元，用于根据所述中点电位不平衡处理单元确定的所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，以进行中点电位调节；
空间矢量控制单元，用于根据所述中点电位调节单元确定的所述中点电位调节时间进行开关作用时间的计算，以进行空间矢量控制；
所述中点电位调节单元，根据所述中点电位不平衡处理单元确定的所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，包括：
若所述中点电位电压在所述电压允许范围内，则中点电位调节时间tc＝0；
若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(2)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P1*Uerr (2)
其中，Uerr为中点电位电压，P1为比例控制参数；
所述中点电位调节单元，根据所述中点电位不平衡处理单元确定的所述中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，还包括：
若所述中点电位电压不在所述电压允许范围内，则在进行中点电位调节后延迟n个开关周期，直到所述中点电位电压达到稳定值；
根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述中点电位不平衡处理单元，根据所述电压检测单元检测的所述第一电压和第二电压，确定所述三电平逆变器的中点电位电压，包括：
根据如下公式(1)计算所述三电平逆变器的中点电位电压：
Uerr＝Up–2*Un (1)
其中，Uerr为中点电位电压，Up为第一电压，Un为第二电压。
6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，所述中点电位调节单元，根据达到稳定值后的中点电位电压与预设的中点电位电压允许范围的比较结果，确定中点电位调节时间，包括：
若达到稳定值后的中点电位电压不在所述电压允许范围内，则根据如下公式(3)计算中点电位调节时间tc：
tc＝P2*Uerr+∫Uerr (3)
其中，P2为比例控制参数。
7.一种存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现权利要求1-3任一所述方法的步骤。
8.一种电机，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-3任一所述方法的步骤，或者包括如权利要求4-6任一所述的三电平逆变器中点电位平衡控制装置。
CN202010716250.0A 2020-07-23 2020-07-23 三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机 Active CN111865126B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010716250.0A CN111865126B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010716250.0A CN111865126B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111865126A CN111865126A (zh) 2020-10-30
CN111865126B true CN111865126B (zh) 2021-09-21

Family

ID=72950628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010716250.0A Active CN111865126B (zh) 2020-07-23 2020-07-23 三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111865126B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117937965B (zh) * 2024-03-25 2024-06-04 西安图为电气技术有限公司 中点电位平衡控制方法、电子设备及计算机可读存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814855A (zh) * 2010-04-19 2010-08-25 南京航空航天大学 三电平逆变器中点电位平衡控制系统及控制方法
CN102969923A (zh) * 2012-11-27 2013-03-13 上海电气集团股份有限公司 三电平变流器的中点电位平衡控制方法
CN103607131A (zh) * 2013-12-03 2014-02-26 上海理工大学 三电平逆变器中点电位平衡控制系统及方法
KR102066162B1 (ko) * 2018-05-23 2020-01-14 현대엘리베이터주식회사 Dc 링크 전압 불평형 보상 장치
CN110768558A (zh) * 2019-09-24 2020-02-07 山东电工电气集团新能科技有限公司 一种基于时间分配因子法的逆变器中点电压平衡方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101814855A (zh) * 2010-04-19 2010-08-25 南京航空航天大学 三电平逆变器中点电位平衡控制系统及控制方法
CN102969923A (zh) * 2012-11-27 2013-03-13 上海电气集团股份有限公司 三电平变流器的中点电位平衡控制方法
CN103607131A (zh) * 2013-12-03 2014-02-26 上海理工大学 三电平逆变器中点电位平衡控制系统及方法
KR102066162B1 (ko) * 2018-05-23 2020-01-14 현대엘리베이터주식회사 Dc 링크 전압 불평형 보상 장치
CN110768558A (zh) * 2019-09-24 2020-02-07 山东电工电气集团新能科技有限公司 一种基于时间分配因子法的逆变器中点电压平衡方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
60°坐标系下三电平逆变器SVPWM控制方法研究;苏鑫等;《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》;20191130;第35卷(第6期);第35-40页 *
A novel neutral point potential control for the three-level neutral-point-clamped converter;Hsin-chih Chen et al.;《2016 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition (ECCE)》;20170216;第1-7页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111865126A (zh) 2020-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101667833B1 (ko) 인버터에서 직류단 커패시터의 용량 추정장치
KR101175030B1 (ko) 전력 변환 장치
KR101661379B1 (ko) 인버터에서 직류단 커패시터의 용량 추정장치
CN109713925B (zh) 一种三相四线制三电平逆变器的直流侧均压控制方法
WO2021029313A1 (ja) 系統連系電力変換装置
KR101929519B1 (ko) 불평형 커패시터 전압을 가지는 3 레벨 npc 인버터 시스템 및 그 제어 방법
CN110907859A (zh) 一种ups系统中电压源型逆变器开路故障诊断方法
CN111865126B (zh) 三电平逆变器中点电位平衡控制方法、装置、介质和电机
KR20160050546A (ko) 인버터 제어장치
CN116068289A (zh) 一种永磁同步电机缺相检测方法及检测装置
CN110943638A (zh) 一种中点电压平衡变开关频率控制方法及系统
EP4362306A1 (en) Control device and power conversion device
CN100403616C (zh) 三相电源欠相的检测方法
CN107332267B (zh) 一种避免特高压直流功率持续偏低的控制方法及系统
CN113625052A (zh) 一种空调器压缩机母线电压纹波的相位检测方法和系统
US10367421B1 (en) Method and system for grid-connected converter synchronization fault prevention with recovery
CN109378859B (zh) 高压穿越控制方法、静止无功发生器以及存储介质
JP2018148664A (ja) 無効電力補償装置及び該装置の制御方式
CN111711221B (zh) 一种柔性直流控制电路中的前馈选择方法及相关装置
CN111030500B (zh) 一种逆变器的控制方法、装置及逆变器
WO2023202072A1 (zh) 用于控制压缩机的方法及装置、空调器、存储介质
CN117394281B (zh) 一种用于变频器缺相及三相电压不平衡的保护方法及系统
CN111654064B (zh) 一种虚拟同步发电机的控制方法和相关装置
CN112688551B (zh) 交错式pfc电路失效控制方法、系统及装置
JP2019213303A (ja) 電力変換装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant