CN113949259B - 一种npc三电平关机控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种NPC三电平关机控制方法，包括：获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号；根据关机信号将待关闭外管的驱动置低；当关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；预设时间为待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。在接收到关机信号时，通过先将待关闭外管的驱动置低，再在延长一段时间，使得一待关闭内管内电流值降低为0时，再对待关闭内管进行封波，从而保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会因为在峰值电流状态关机而导致的过压损坏。本发明还提供了一种装置及系统，同样具有上述有益效果。

Description

一种NPC三电平关机控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及逆变器技术领域，特别是涉及一种NPC三电平关机控制方法、一种NPC三电平关机控制装置以及一种NPC三电平关机控制系统。

背景技术

逆变器被广泛应用于新能源发电和储能系统中，其工作原理是通过逆变电路将光伏电池板、蓄电池发出的直流电转变为交流电。在高压大功率场合的光伏逆变器中通常使用中点钳位(Neutral Point Clamped，NPC)三电平逆变拓扑。相较于传统的全桥两电平和T型三电平逆变拓扑而言，NPC型三电平逆变器拓扑中的每个开关管所承受的电压应力仅是前两者的一半，因此NPC型三电平逆变器拓扑在光伏逆变器中的应用日趋广泛。

目前光伏逆变器主要还是以发有功功率为主，一般功率因数运行范围为±0.8。在故障关机和指令关机的状态下，有可能在峰值电流状态关机，此时NPC三电平逆变电路中的内管会承受较大的电压尖峰，容易因过压而损坏。所以如何提供一种可以保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会过压损坏的控制方法是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种NPC三电平关机控制方法，可以保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会过压损坏；本发明的另一目的在于提供一种NPC三电平关机控制装置以及一种NPC三电平关机控制系统，可以保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会过压损坏。

为解决上述技术问题，本发明提供一种NPC三电平关机控制方法，包括：

获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号；

根据所述关机信号将待关闭外管的驱动置低；

当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

可选的，所述当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波包括：

根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取所述关机信号时刻的第二相位角，计算所述预设时间；

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

可选的，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波之前，还包括：

将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间；所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3，包括端点值；

所述在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波包括：

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。

可选的，还包括：

获取电网电压值；

当在延长预设时间时所述电网电压值过零，对待关闭内管进行封波。

可选的，还包括：

当所述关机信号的触发时机位于无功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长额定时间对待关闭内管进行封波。

本发明还提供了一种NPC三电平关机控制装置，包括：

关机信号获取模块，用于获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号；

外管控制模块，用于根据所述关机信号将待关闭外管的驱动置低；

内管延长封波模块，用于当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

可选的，内管延长封波模块包括：

计算单元，用于根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取所述关机信号时刻的第二相位角，计算所述预设时间；

延长封波单元，用于在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

可选的，还包括：

预设时间延长单元，用于将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间；所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3，包括端点值；

所述延长封波单元用于：

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。

可选的，还包括：

电网电压获取模块，用于获取电网电压值；

过零封波模块，用于当在延长预设时间时所述电网电压值过零，对待关闭内管进行封波。

本发明还提供了一种NPC三电平关机控制系统，包括DSP控制器，外部逻辑控制电路，以及NPC三电平逆变电路；所述NPC三电平逆变电路包括待关闭外管和待关闭内管；所述DSP控制器用于发送关机信号；

所述外部逻辑控制电路用于：

获取对于所述NPC三电平逆变电路的关机信号；

根据所述关机信号将所述待关闭外管的驱动置低；

当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对所述待关闭内管进行封波；所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

本发明所提供的一种NPC三电平关机控制方法，包括：获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号；根据关机信号将待关闭外管的驱动置低；当关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；预设时间为待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

在接收到关机信号时，通过先将待关闭外管的驱动置低，再在延长一段时间，使得一待关闭内管内电流值降低为0时，再对待关闭内管进行封波，从而保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会因为在峰值电流状态关机而导致的过压损坏。

本发明还提供了一种NPC三电平关机控制装置以及一种NPC三电平关机控制系统，同样具有上述有益效果，在此不再进行赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，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为现有技术中NPC型三电平三相逆变器的拓扑结构示意图；

图2为图1中一相的拓扑结构示意图；

图3为现有技术中的控制逻辑图；

图4为本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制方法的流程图；

图5为本发明实施例所提供的一种具体的NPC三电平关机控制方法的流程图；

图6为在I区间触发关机后驱动时序图；

图7为在I区间触发关机后电感电流的续流路径图；

图8为在纯有功工况下靠近过零点时触发关机后的驱动时序图；

图9为在II区间触发关机后电感电流的续流路径图；

图10为本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制装置的结构框图；

图11为本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制系统的结构框图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种NPC三电平关机控制方法。在现有技术中，在峰值电流状态关机时，NPC三电平逆变电路中的内管会承受较大的电压尖峰，容易因过压而损坏。

请参考图1，图2以及图3，图1为现有技术中NPC型三电平三相逆变器的拓扑结构示意图；图2为图1中一相的拓扑结构示意图；图3为现有技术中的控制逻辑图。参见图1以及图2，NPC型三电平三相逆变器中的一项包括正母线电容C1和负母线电容C2，中点钳位二极管D1和D2，开关管Q1、Q2、Q3、Q4和逆变电感L1。其中开关管Q1与Q4属于外管，开关管Q2与Q3属于内管。其中开关管Q1和开关管Q3高频互补，开关管Q2和开关管Q4高频互补。

参见图3，图3中定义电感电流I_L流入电网为正，电网电压上正下负。图3中将一个工频周期分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个阶段，在Ⅰ阶段，逆变器输出电压上正下负，电流流向电网，为有功功率传输模式；在Ⅱ阶段，逆变器输出电压上正下负，电流流向逆变器，为无功功率传输模式；在Ⅲ阶段，逆变器输出电压上负下正，电流流向逆变器，为有功功率传输模式；在Ⅳ阶段，逆变器输出电压上负下正，电流流向电网，为无功功率传输模式。

在区间I有功功率传输状态，开关管Q1和开关管Q4承受导通损耗和高频开关损耗，而开关管Q2和开关管Q3仅有导通损耗。在区间II无功功率传输状态，开关管Q1的寄生二极管D1s和开关管Q4的寄生二极管D2s承受导通损耗，开关管Q3承受导通损耗和高频开关损耗。

目前光伏逆变器主要还是以发有功功率为主，一般功率因数运行范围为±0.8。开关管Q2和开关管Q3由于在有功功率传输模式时不存在高频开通，所以在有功功率模式电压应力仅为半母线的平台电压，在无功功率传输模式，开关管Q2和开关管Q3也只是在小电流情况下高频开关，由于电压尖峰与开关电流成正比，所以开关管Q2和开关管Q3相比开关管Q1和开关管Q2所承受的电压应力较小，并且开关损耗也较小。所以在逆变器的开关管Q1、Q2、Q3、Q4选型时，一般开关管Q1和开关管Q4选择在同等电流应力情况下开关尖峰比开关管Q2和开关管Q3较小的开关管。但在故障关机和指令关机的状态下，NPC三电平必须先管开关管Q1或开关管Q4，再关开关管Q2或开关管Q3，以保证不会出现开关管Q1或开关管Q4因承受整个母线电压而损坏。在现有技术中一般在开关管Q1或开关管Q4关断几十ns至上百ns后关断开关管Q2或开关管Q3，但在这种状态下关断开关管Q2或开关管Q3，该开关管Q2或开关管Q3就有可能在峰值电流状态关机，会承受较大的电压尖峰。容易因过压而损坏。

而本发明所提供的一种NPC三电平关机控制方法，包括：获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号；根据关机信号将待关闭外管的驱动置低；当关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；预设时间为待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

在接收到关机信号时，通过先将待关闭外管的驱动置低，再在延长一段时间，使得一待关闭内管内电流值降低为0时，再对待关闭内管进行封波，从而保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会因为在峰值电流状态关机而导致的过压损坏。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。

请参考图4，图4为本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制方法的流程图。

通常情况下，执行本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制方法的系统通常需要包括DSP（数字信号处理）控制器，外部逻辑控制电路，以及NPC三电平逆变电路。上述DSP控制器用于发送PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）信号进行控制。而执行下述一种NPC三电平关机控制方法的主要部件为外部逻辑控制电路，实现对NPC三电平逆变电路的控制。

参见图4，在本发明实施例中，NPC三电平关机控制方法包括：

S101：获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号。

该关机信号通常为上述DSP控制器发送的PWM信号，在接收到该关机信号之后，需要执行关闭NPC三电平逆变电路的操作，具体需要关闭NPC三电平逆变电路中的各个开关管。有关关机信号的具体内容可以根据实际情况自行设定，在此不做具体限定。

S102：根据关机信号将待关闭外管的驱动置低。

在本步骤中，当接收到关机信号的同时，通常会立马将待关闭外管置低。

S103：当关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

在本发明实施例中，所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

在本步骤中，首先需要判断关机信号的触发时机，通常是指接收到关机信号的时刻位于有功功率传输模式还是无功功率传输模式，即关机信号的触发时机对应的上述图3中的区间Ⅰ、Ⅲ，还是位于区间Ⅱ，Ⅳ。当关机信号的触发时机对应区间Ⅰ、Ⅲ时，则会执行本步骤，在获取到关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波，该待关闭内管即此时需要封波的内管。需要说明的是，关机信号的触发时机落在区间Ⅰ，与关机信号的触发时机落在区间Ⅲ，所对应的待关闭内管并不相同，需要根据实际情况自行确定。在现有技术中，具有选择对应待封波的内管技术方案，但对待封波的内管进行封波的时机与本申请并不相同。

通常情况下，在本发明实施例中在获取到关机信号之后，需要根据获取关机信号时刻的第二相位角来计算上述对待封波的内管进行封波时所需要延长的预设时间。具体的，本步骤通常具体包括：根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取所述关机信号时刻的第二相位角，计算所述预设时间；在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

如图3所示，假如电压超前电流的相位角，即第一相位角为a1，而假如触发关机时刻的相位角，即第二相位角为b1，此时输出电流的瞬时值为I1*sin(b1-a1)，电网瞬时电压为Vg*sin(b1)，其中I1为输出电感电流的峰值，Vg为电网电压的峰值。从t1时刻触发关机到电感电流降低到0的时间td为：

由上述公式可以计算出从触发关机到电感电流将为0的时间td，其中L为对应电感的电感值。该时间td即本步骤所使用的预设时间。之后，在本步骤中会根据上述计算得到的预设时间在获取到关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波，从而保证电感电流为0时进行封波。

本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制方法，包括：获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号；根据关机信号将待关闭外管的驱动置低；当关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；预设时间为待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

在接收到关机信号时，通过先将待关闭外管的驱动置低，再在延长一段时间，使得一待关闭内管内电流值降低为0时，再对待关闭内管进行封波，从而保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会因为在峰值电流状态关机而导致的过压损坏。

有关本发明所提供的一种NPC三电平关机控制方法的具体内容将在下述发明实施例中做详细介绍。

请参考图5至图9，图5为本发明实施例所提供的一种具体的NPC三电平关机控制方法的流程图；图6为在I区间触发关机后驱动时序图；图7为在I区间触发关机后电感电流的续流路径图；图8为在纯有功工况下靠近过零点时触发关机后的驱动时序图；图9为在II区间触发关机后电感电流的续流路径图。

参见图5，在本发明实施例中，NPC三电平关机控制方法包括：

S201：获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号。

S202：根据关机信号将待关闭外管的驱动置低。

S203：根据NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取关机信号时刻的第二相位角，计算预设时间。

上述S201至S203已在上述发明实施例中S101至S103所详细介绍，在此不再进行赘述。

S204：将预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间。

在本发明实施例中，所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3，包括端点值。即在本步骤中，具体会考虑寄生参数的一些影响，将上述计算得到的预设时间延长至1.1倍至1.3倍作为实际预设时间，以排除寄生参数的影响。

S205：在获取到关机信号的时刻的基础上，延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。

相应的在本步骤中，需要在获取到关机信号的时刻的基础上，延长上述实际预设时间后对待关闭内管进行封波，其余内容已在上述发明实施例S103中做详细介绍，在此不再进行赘述。

参见图6以及图7，具体的，假如在I区间的t1时刻触发关机，此时电感电流方向为流向电网，所以先将开关管Q1的驱动置低，此时电感电流经过开关管Q2和二极管D1向电网测进行续流，电流持续降低。当延迟实际预设时间td1段时间后，在t2时刻关断开关管Q2，即待关闭内管，由于在关断开关管Q2时电流已基本降低至0，所以可以实现开关管Q2的零电流关断。

S206：获取电网电压值。

在本步骤中，获取电网电压值的作用在于实现电网电压的过零判断，因此在本步骤中获取到的电网电压值仅仅需要表征电网电压是否过零即可，其具体内容在此不做具体限定。

S207：当在延长预设时间时电网电压值过零，对待关闭内管进行封波。

在本步骤中，当在上述延长预设时间，或延长实际预设时间时电网电压值过零，则需要立即对待关闭内管进行封波。具体的，为了避免在td的时间段内，电网电压极性突变反向，导致原本持续降低的电感电流变为持续增加。所以在本发明实施例中还加入了电网电压极性的判断，当电网电压过零时，即可结束延迟，对开关管Q2进行封波。

参见图8，当机器运行在纯有功功率状态，即相位角a1为0时，在靠近过电网电压过零点时触发关机，如图8所示。在t1时刻触发关机后，按照上述S203至S205的封波逻辑，需要延迟到t3时刻进行开关管Q2的封波，但在t2时刻电网电压通过零点，所以在t2时刻就可对Q2进行封波关机。不需要延迟至t3时刻。

S208：当关机信号的触发时机位于无功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长额定时间对待关闭内管进行封波。

参见图9，例如，当在Ⅱ区间内触发关机，此时电感电流处于较小状态，不需要再对内管关断加入延迟时间，即在S202中，触发关机时将开关管Q1的驱动置低之后，在正常延迟几十ns至上百ns后直接对开关管Q3进行封波即可。因此在本步骤中，开关管Q3即在Ⅱ区间内触发关机时开关管Q1对应的待关闭内管，而上述额定时间通常在几十ns至上百ns，即在本发明实施例中额定时间的取值不超过1微秒。封波后电感电流通过二极管D1s和二极管D2s向正母线电容C1续流，如图9所示。电流逐渐降低至0后，结束关机。

由于上述区间Ⅲ和Ⅳ工作在电网负半周，其对开关管的控制过程同触发关机时刻在区间I和Ⅱ基本一致，不再具体分析。总体来说，在本发明实施例中，当触发关机时，通过电感电流的方向和电网电压的极性判断逆变器工作的区间。确定是否需要延迟关断的内管，当在I区间或III区间有功功率传输模式时，需要开关管Q2或开关管Q3延迟关断，通过上述计算公式估算出所需要延迟关断的时间。在内管加入延迟关断的时间从而实现内管的零电流关断，避免承受较大电压应力。同时为了避免电网极性的变化导致电感电流在续流的过程中增加，加入电网电压过零判断，当电网电压过零时即刻对待关闭内管进行封波关机。当在II区间和IV区间无功功率传输模式时，内管不需要额外增加延迟时间。在外管封波几十ns至上百ns后直接对内管进行封波。

本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制方法，在接收到关机信号时，通过先将待关闭外管的驱动置低，再在延长一段时间，使得一待关闭内管内电流值降低为0时，再对待关闭内管进行封波，从而保证在关机时NPC三电平逆变电路中的内管不会因为在峰值电流状态关机而导致的过压损坏。

下面对本发明实施例提供的一种NPC三电平关机控制装置进行介绍，下文描述的NPC三电平关机控制装置与上文描述的NPC三电平关机控制方法可相互对应参照。

请参考图10，图10为本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制装置的结构框图。

参照图10，在本发明实施例中，NPC三电平关机控制装置可以包括：

关机信号获取模块100，用于获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号。

外管控制模块200，用于根据所述关机信号将待关闭外管的驱动置低。

内管延长封波模块300，用于当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

作为优选的，在本发明实施例中，内管延长封波模块300包括：

计算单元，用于根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取所述关机信号时刻的第二相位角，计算所述预设时间。

延长封波单元，用于在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

作为优选的，在本发明实施例中，还包括：

预设时间延长单元，用于将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间；所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3，包括端点值。

所述延长封波单元用于：

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。

作为优选的，在本发明实施例中，还包括：

电网电压获取模块，用于获取电网电压值。

过零封波模块，用于当在延长预设时间时所述电网电压值过零，对待关闭内管进行封波。

作为优选的，在本发明实施例中，还包括：

无功封波模块，用于当所述关机信号的触发时机位于无功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长额定时间对待关闭内管进行封波。

本实施例的NPC三电平关机控制装置用于实现前述的NPC三电平关机控制方法，因此NPC三电平关机控制装置中的具体实施方式可见前文中的NPC三电平关机控制方法的实施例部分，例如，关机信号获取模块100，外管控制模块200，内管延长封波模块300，分别用于实现上述NPC三电平关机控制方法中步骤S101至S103，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

下面对本发明实施例提供的一种NPC三电平关机控制系统进行介绍，下文描述的NPC三电平关机控制系统与上文描述的NPC三电平关机控制方法以及NPC三电平关机控制装置可相互对应参照。

请参考图11，图11为本发明实施例所提供的一种NPC三电平关机控制系统的结构框图。

参照图11，该NPC三电平关机控制系统可以包括DSP控制器11，外部逻辑控制电路12，以及NPC三电平逆变电路13；所述NPC三电平逆变电路13包括待关闭外管和待关闭内管；所述DSP控制器11用于发送关机信号；

所述外部逻辑控制电路12用于：

获取对于所述NPC三电平逆变电路的关机信号。

根据所述关机信号将所述待关闭外管的驱动置低。

当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对所述待关闭内管进行封波；所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间。

作为优选的，在本发明实施例中，外部逻辑控制电路12用于：

根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取所述关机信号时刻的第二相位角，计算所述预设时间。

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

作为优选的，在本发明实施例中，外部逻辑控制电路12用于：

将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间；所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3，包括端点值。

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。

作为优选的，在本发明实施例中，外部逻辑控制电路12还用于：

获取电网电压值。

当在延长预设时间时所述电网电压值过零，对待关闭内管进行封波。

作为优选的，在本发明实施例中，外部逻辑控制电路12还用于：

当所述关机信号的触发时机位于无功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长额定时间对待关闭内管进行封波。

本实施例的NPC三电平关机控制系统用于实现前述的NPC三电平关机控制方法，因此NPC三电平关机控制系统中的具体实施方式可见前文中的NPC三电平关机控制方法的实施例部分，所以，其具体实施方式可以参照相应的各个部分实施例的描述，在此不再赘述。

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。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

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。

以上对本发明所提供的一种NPC三电平关机控制方法、一种NPC三电平关机控制装置以及一种NPC三电平关机控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种NPC三电平关机控制方法，其特征在于，包括：

获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号；

根据所述关机信号将待关闭外管的驱动置低；

当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间；

所述当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波包括：

根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取所述关机信号时刻的第二相位角，计算所述预设时间；

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波之前，还包括：

将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间；所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3，包括端点值；

所述在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波包括：

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

获取电网电压值；

当在延长预设时间时所述电网电压值过零，对待关闭内管进行封波。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述关机信号的触发时机位于无功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长额定时间对待关闭内管进行封波。

5.一种NPC三电平关机控制装置，其特征在于，包括：

关机信号获取模块，用于获取对于NPC三电平逆变电路的关机信号；

外管控制模块，用于根据所述关机信号将待关闭外管的驱动置低；

内管延长封波模块，用于当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波；所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间；

所述内管延长封波模块包括：

计算单元，用于根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取所述关机信号时刻的第二相位角，计算所述预设时间；

延长封波单元，用于在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

预设时间延长单元，用于将所述预设时间乘以预设倍数作为实际预设时间；所述预设倍数的取值范围为1.1至1.3，包括端点值；

所述延长封波单元用于：

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长实际预设时间后对待关闭内管进行封波。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

电网电压获取模块，用于获取电网电压值；

过零封波模块，用于当在延长预设时间时所述电网电压值过零，对待关闭内管进行封波。

8.一种NPC三电平关机控制系统，其特征在于，包括DSP控制器，外部逻辑控制电路，以及NPC三电平逆变电路；所述NPC三电平逆变电路包括待关闭外管和待关闭内管；所述DSP控制器用于发送关机信号；

所述外部逻辑控制电路用于：

获取对于所述NPC三电平逆变电路的关机信号；

根据所述关机信号将所述待关闭外管的驱动置低；

当所述关机信号的触发时机位于有功功率传输模式时，在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对所述待关闭内管进行封波；所述预设时间为所述待关闭内管内电流值降低为0时所需时间；

所述外部逻辑控制电路具体用于：

根据所述NPC三电平逆变电路中电压超前电流的第一相位角，以及获取所述关机信号时刻的第二相位角，计算所述预设时间；

在获取到所述关机信号的时刻的基础上，延长预设时间后对待关闭内管进行封波。

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