CN113992055A - 一种三电平双向变流器控制系统及方法 - Google Patents
一种三电平双向变流器控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113992055A CN113992055A CN202111242541.1A CN202111242541A CN113992055A CN 113992055 A CN113992055 A CN 113992055A CN 202111242541 A CN202111242541 A CN 202111242541A CN 113992055 A CN113992055 A CN 113992055A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- current
- voltage
- circuit
- bidirectional converter
- level bidirectional
- 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.)
- Pending
Links
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
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
- H02M7/66—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal
- H02M7/68—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters
- H02M7/72—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/79—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/797—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
- H02J3/28—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy
- H02J3/32—Arrangements for balancing of the load in a network by storage of energy using batteries with converting means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本公开提供了一种三电平双向变流器控制系统及方法，包括：控制模块，包括控制器、存储器、PWM输出逻辑电路和PWM保护电路；输出模块，通过SPI接口与所述控制模块相连接，包括时钟电路和键盘输入单元；采样模块，通过A/D采样电路与所述控制模块相连接；所述控制模块内设用于对三电平双向变流器分析调试的调试单元，实现直流侧电压、输出电流有效值、指令电流运算和PWM电流的跟踪控制；所述PWM输出逻辑电路中内设加入RCD结构的外部死区延时电路。
Description
技术领域
本公开属于智能电网控制技术领域，具体涉及一种三电平双向变流器控制系统及方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
双向变流器作为分布式储能系统中的重要组成部分，是实现直流电能和交流电能相互转化的变流装置。电能支撑和能量平衡主要通过微电网内多个储能变流器合理功率自主分配来实现，从而获得好的能量管理，避免储能系统过充过放。三电平双向变流器能够降低开关器件的损耗，同时降低开关频率，减少产生的谐波；三电平双向变流器的工作寿命延长，因输出电平数变多，相邻电平间变化相对减小，在分布式储能系统中得到广泛应用。
因此，有必要进行三电平双向变流器控制的相关研究。
发明内容
为了解决上述问题，本公开提出了一种三电平双向变流器控制系统及方法，本公开通过对控制系统硬件进行改进，实现了大量数据的完整保存和电路的保护，进一步实现了对三电平双向变流器的分析调试。
根据一些实施例，本公开的第一方案提供了一种三电平双向变流器控制系统，采用如下技术方案：
一种三电平双向变流器控制系统，包括：
控制模块，包括控制器、存储器、PWM输出逻辑电路和PWM保护电路；
输出模块，通过SPI接口与所述控制模块相连接，包括时钟电路和键盘输入单元；
采样模块，通过A/D采样电路与所述控制模块相连接；
所述控制模块内设用于对三电平双向变流器分析调试的调试单元，实现直流侧电压、输出电流有效值、指令电流运算和PWM电流的跟踪控制；
所述PWM输出逻辑电路中内设加入RCD结构的外部死区延时电路。
根据一些实施例，本公开的第二方案提供了一种三电平双向变流器控制方法，采用了第一方案所提供的三电平双向变流器控制系统。
一种三电平双向变流器控制方法，包括以下步骤：
对三电平双向变流器控制系统进行系统初始化，通过采样模块中的电压电流采样电路分别进行直流侧电压、交流侧输出电流、电网侧电压和三相负载侧电流的实时数据特征信息的提取；
将提取到的实时数据特征信息与存储器中所保存的信息相比较，实现三电平双向变流器直流侧电压、输出电流有效值、指令电流运算和PWM电流的跟踪控制；
基于三电平双向变流器主电路快速采集路模拟信号，依次调用输出电流真有效值、直流侧电压、指令电流、PWM电流和输出电流，基于三相瞬时电压矢量的改进型电流检测方法生成所需的指令电流，实现电流跟踪控制，生成PWM电流波形和PWM控制指令，实现对三电平双向变流器的控制。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开进行了硬件的改进，实现了大量数据的完整保存和电路的保护，进一步实现了对三电平双向变流器的分析调试。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1是本公开实施例一中三电平双向变流器控制系统的结构框图；
图2是本公开实施例一中三电平双向变流器主电路的拓扑结构图；
图3是本公开实施例一中电源管理电路的电路图；
图4是本公开实施例一中时钟电路的电路图；
图5是本公开实施例一中EEPROM存储模块的电路图；
图6是本公开实施例一中电流采集电路的电路图；
图7是本公开实施例一中电压采集电路的电路图；
图8是本公开实施例一中偏移电压电路的电路图；
图9是本公开实施例一中开关量采集电路的电路图；
图10是本公开实施例一中开关量输出电路的电路图；
图11是本公开实施例一中PWM信号闭锁电路的电路图；
图12是本公开实施例一中驱动电路的电路图；
图13是本公开实施例二中CCS系统的调试流程图；
图14是本公开实施例二中三电平双向变流器控制系统主程序的流程图；
图15是本公开实施例二中三电平双向变流器控制系统中断服务程序的流程图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例一
本公开实施例提供了一种三电平双向变流器控制系统。
如图1所示的三电平双向变流器控制系统，包括：
控制模块，包括控制器、PWM输出逻辑电路和PWM保护电路；所述PWM输出逻辑电路中内设加入RCD结构的外部死区延时电路；所述控制模块内设用于对三电平双向变流器分析调试的调试单元，实现直流侧电压、输出电流有效值、指令电流运算和PWM电流的跟踪控制；
输出模块，通过SPI接口与所述控制模块相连接，包括时钟电路和键盘输入单元；
采样模块，通过A/D采样电路与所述控制模块相连接；
电源模块，所述电源模块通过AC/DC开关电源将220V交流市电转化为24V直流电源；
变流器主电路模块，所述变流器主电路模块通过开关量输出电路和驱动电路与所述控制模块连接；
与所述变流器主电路模块相连接的储能模块，所述储能模块包括蓄电池组和电池管理系统。
下面分别针对每一个模块展开详细的介绍。
1.三电平双向变流器
从性能成本等方面综合，本实施例中的三电平双向变流器采用I型三电平双向变流器，其主电路的拓扑结构如图2所示。
三电平双向变流器主电路包括T1-T1212支开关器件、反并联续流二极管、钳位二极管D1-D6；Fa、Fb、Fc、Fp、Fn为5支快速熔断器保护元件，分别串联安装在三相输出回路以及直流侧正负极端，当发生内部桥臂直通或输出短路故障时，能对开关元件做出快速保护。
C1、C2为直流侧滤波元件，电阻RE1和RE2起到均压作用。Tca、Tcb、Tcc采用霍尔电流传感器，检测双向变流器实时输出电流。Tva、Tvb、Tvc为工频电压互感器，用于检测电源侧实时交流电压。La、Lb、Lc串联输出滤波电抗器。Ra、Rb、Rc为输出串联电阻，对上电初始充电电流进行限制，防止冲击电流过大，在直流侧电压正常后经接触器J1-J3短接旁路。TV为霍尔型电压传感器，用于实现直流侧电压实时检测。
Zk为双向变流器的接入开关，Z1为蓄电池的接入开关。Re用于起到蓄电池组初投限流作用，J4在蓄电池组投入一定延时后闭合短接旁路Re。按照额定输出50A的容量标准，相关主要元器件参数及选型如下表1所示。
表1主电路关键器件参数
2.控制模块中的主控芯片
因三电平双向变流器控制系统的控制算法复杂、数据处理量大，对实施性要求高；在本实施例中，选用TMS320F28335为主控芯片，该芯片主频可达150MHZ，外设资源丰富，具有很强的数据处理能力。
3.供电电源电路
选用AC/DC开关电源NES-100-24将220V交流市电转换为24V/4.5A直流电源，一方面为控制系统中的开关量输入输出电路直接供电，另一方面通过DC/DC电源模块将24V电源进一步变换得到其他各部分电路需要的供电电源。
(1)IGBT驱动回路供电电源
在本实施例中，选用URB2415YMD-6WR2电源模块将24V电源转换为15V。
(2)霍尔元件供电电源
在本实施例中，采用URA2415LD-15电源模块将24V电源转换为±15V。
(3)模拟变换/数字逻辑电路供电电源
在本实施例中，采用URB2405YMD-6WR2电源模块将24V电源转换成5V，为相关模拟转换、数字逻辑电路供电、时钟电路、EEPROM电路等供电。
TMS320F28335芯片的内核电压为1.8V和I/O口电压为3.3V，采用TPS767D318芯片进一步将5V电源转换为3.3V和1.8V，如图3所示。
4.存储器及时钟电路
在三电平双向变流器的实际应用中，往往需要根据不同功能要求进行相关参数的额设置，为方便对变流器运行状况的分析，需要存储大量数据，且这类数据需要保存完好、非易丢失，在设计电路时采用两个24C256，该芯片有SPI接口可通过I2C总线接口进行操作，如图4所示。
为提供实时的存储时间，本实施例进行了实时时钟电路的设计。时钟芯片采用DS1629芯片，该芯片除有精确时间和温度计量，还具有自动掉电保护功能。DS1629采用I2C总线接口可直接与DSP相连，如图5所示。
5.采集电路
(1)模拟量变换电路
在分布式储能系统逆变器的设计中，根据实际的要求，需要对以下12路信号进行采集：
1)直流侧电压Udc1，Udc2，使用霍尔型电压传感器进行信号采集；
2)交流侧四路输出电流，主要包括三相输出电压Ia，Ib，Ic，以及中性点电压In，使用霍尔电流传感器进行信号采集；
3)三相电源侧电压，使用工频电压互感器进行信号采集；
4)三相负载侧或电源侧电流，使用工频电流互感器进行信号采集；
5)IGBT模块温度信号两路非电量信号的采集。
在以上12路信号的采集主要通过电压电流互感器或霍尔传感器配合运放电路完成。
(2)电网侧电流采集电路
电网侧电流经工频电流互感器变换为标准的0～2mA电流信号后进入模拟量变换电路，实现I/V变换。电路设计中所采用的电流互感器型号为TA21A11。COM端接标准+1.5V偏移电压，将I/V变换后的电压信号抬升+1.5V，信号的电平范围调整为0～3V之间，从而满足DSP芯片A/D采样通道对信号的要求。在运放输出和负输入之间接入限压电阻，大小的设定需根据流过的电流和所要求的电压求得。
当电网出现故障导致冲击电流比较大时，采集所得的电流信号可能比较大，超出正负1.5V，这是的信号不仅可能烧坏OPA2340，也可能烧坏DSP主控芯片，所以需要在输入端并上4个反并联二极管，使输入信号始终维持在1.4V以下。电路图AD41、AD42、AD45、AD46四个二极管构成反并联二极管，提供过压限幅功能。
运放电路的输出侧连接一个1N477稳压二极管，它可以将输出电压嵌位在3V以内。当运算放大器的输出大于3V时，由于稳压二极管的导通，电压可以维持在3V以下，保证不会超过A/D转换的电压输入范围。
图6所示的是A相电流信号的变换电路，其余的两路电流的采集与图6相同，三路电流采集的COM端相连，共用同一个调理电路。
(3)电网电压采集电路
选用TV31B系列电流型电压互感器采集电网侧电压信号，使用时根据需要串联合适的电阻得到2mA的输入电流。电流变比为1:1，输出电流仍为2mA。
图7为电压采集电路的原理图，串联电阻计算方法是
因采集的电压为220V，且留有一定的裕量，在本实施例中串联电阻取200kΩ，输入电压限定范围0到300V对应输出0到1.5mA电流。
(4)直流侧电压采集电路
直流侧电压采集电路选用KV100A系列霍尔电压传感器，产生的二次信号为0～100mA电流信号，在COM端接入1.5V的偏移基准电压，电容器主要为滤波作用，AD72和AD71两个稳压管反向串联可以实现稳压和限幅的作用。运放器和电阻主要构成电压跟随电路，运算放大器的正输入端经AR75连接至1.5V偏移电压，主要实现交流信号的平移，实现I/V变换及幅值调整的双极性交流电压信号通过将电压抬高1.5V，满足A/D采样的要求。
双向变流器输出侧三相电流设计与直流侧电压设计大体相同，信号采用相同的I/V变换电路，在采集三相电流时选用型号为KT200AT电流型霍尔传感器，输入电流为0-200A，输出电流为0-100mA。
(5)偏移电压电路
如图8所示，在偏移电压电路设计中主要将交流电压抬升1.5V，在本实施例中的偏移电压电路中，稳压管采用的型号为LM4040BIZ4，可在AZ2两端可以稳出4.1V的电压，在稳压管两并联两个电阻AR14和AR16，通过电阻分压得到运放器的正端输入电压1.5V，负端输入和运放器的输出相连构成负反馈，组成电压跟随电路，得到1.5V的稳定输出电压。
(6)开关量采集电路
开入量采集电路主要是将断路器、隔离开关的状态采集给DSP的I/O口。在本实施例中，如图9所示的开关量采集电路有七路开关量输入，在每一路的输入后接磁珠起到滤波的作用，光电隔离部分主要由光电耦合器实现，起到抗干扰的作用。为节省DSP中I/O口的使用，在本电路中主要采用74ls165芯片。
(7)开关量输出电路
如图10所示，开关量输出电路设计主要是将DSP发出的控制信号传递给外部设备，如风扇，断路器开关等；经由DSP的输出接74LS245芯片，当输出为高电平时，形成电流回路，继电器吸合。
(8)PWM信号闭锁电路
如图11所示的三相输出电流瞬时值监视电路，以A相电路为例，根据IGBT开关管的最大容许电压设定上限值VSH为2.8V，小容许电压设定下限值VSL为0.2V，当输出电流超过电流的最大设定值或低于它的最小设定值时，LM393的输出变为高电平，PWM的信号闭锁电路开始工作。
(9)PWM输出逻辑电路设计
TMS320F28335主控芯片具有可以灵活配置的PWM为双向变流器控制，特别是为采用的瞬时电流直接控制的脉宽调制(PWM)电流跟踪方法提供了极大的方便。在PWM的保护电路设计中，本实施例采用了软硬件结合的方式，三电平双向变流器的PWM输出有12路，同相的PWM输出中PWM1和PWM3互补，PWM2和PWM4互补。
尽管在软件中加入了死区对PWM输出进行保护，但为了更好的对电路进行保护，在硬件设计中仍然加入RCD构成的外部死区延时电路。为节省芯片，在本实施例中选用一个74LS245芯片产生六路PWM输出，然后接74LS06做反向变换，产生12路驱动信号。
(10)IGBT驱动设计
系统控制板输出的控制信号功率小，不能使IGBT正常、可靠地开关。因此，有必要设计与控制板和IGBT相连接的驱动电路，从DSP输出的控制信号进行放大。驱动电路的主要功能为能保护开关器件，提高电路抗干扰能力。在本实施例中，选用型号为QP12W05S—37的混合集成IGBT驱动器。该驱动器内部自带DC/DC离电源，当驱动电路发生短路或过电流时，应可以输出相应的故障信号，并阻断输入信号；图12所示的是驱动电路图，下表2是驱动模块引脚定义表。
表2 QP12W05S—37混合集成驱动芯片引脚定义
实施例二
本实施例介绍了一种基于实施例一中三电平双向变流器控制系统的三电平双向变流器控制方法。
一种三电平双向变流器控制方法，包括以下步骤：
通过电源模块将220V交流市电转化成所需的直流电；
对三电平双向变流器控制系统进行系统初始化，通过采样模块中的电压电流采样电路分别进行直流侧电压、交流侧输出电流、电网侧电压和三相负载侧电流的实时数据特征信息的提取；
将提取到的实时数据特征信息与存储器中所保存的信息相比较，实现三电平双向变流器直流侧电压、输出电流有效值、指令电流运算和PWM电流的跟踪控制；
基于三电平双向变流器主电路快速采集路模拟信号，依次调用输出电流真有效值、直流侧电压、指令电流、PWM电流和输出电流，基于三相瞬时电压矢量的改进型电流检测方法生成所需的指令电流，实现电流跟踪控制，生成PWM电流波形和PWM控制指令，实现对三电平双向变流器的控制。
作为一种或多种实施方式，基于三相瞬时电压矢量的改进型电流检测方法，具体过程为：
通过工频电压互感器采集三相瞬时电压，根据功率守恒原理将三相坐标系下的电压转换成两相坐标系中的电压；
根据两相坐标系中的电压进行反推计算，得到三相坐标系中的坐标系数、三相瞬时电压的矢量角；
结合两相坐标系中的电压得到旋转的电压矢量；
以两相坐标系中的电压矢量定向为d轴和以与电压矢量正交并滞后90°为q轴构建dq同步旋转坐标系，求解电压矢量在dq坐标轴上的投影和正序电流分量，再通过坐标系的转化，得到三相电流正序电流分量。
在本实施例中，采用CCS6.0作为集成开发环境，具体调试过程的流程图如图13所示。
根据双向变流器控制系统的实际要求，将控制系统的软件部分分为主程序及中断服务程序两大部分，并将相关数据处理运算划分为直流侧电压控制、输出电流真有效值运算、指令电流运算、PWM电流跟踪控制等几个主要的功能子程序来实现。
(1)主程序
逆变控制器主程序流程如图14所示，主程序主要是在装置上电后开始执行，首先进行系统各模块的初始化，启动定时器EVA和定时器T1、T2，进入主循环程序，双向变流器控制系统中的各模块开始正常运转；然后等待中断的发生，待中断发生之后，系统进入中断服务程序并执行相应的算法。
(2)定时器中断服务程序
如图15所示，进入中断服务程序后，首先快速采集12路模拟信号，进行纠错，然后依次调用输出电流真有效值运算子程序、直流侧电压稳定控制子程序、指令电流运算子程序及PWM电流跟踪控制子程序、输出电流限制子程序最终生成PWM控制指令并对DSP芯片的PWM外设进行设置，执行完中断程序之后，系统回到主程序。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种三电平双向变流器控制系统，其特征在于，包括：
控制模块，包括控制器、存储器、PWM输出逻辑电路和PWM保护电路；
输出模块，通过SPI接口与所述控制模块相连接，包括时钟电路和键盘输入单元；
采样模块，通过A/D采样电路与所述控制模块相连接；
所述控制模块内设用于对三电平双向变流器分析调试的调试单元，实现直流侧电压、输出电流有效值、指令电流运算和PWM电流的跟踪控制；
所述PWM输出逻辑电路中内设加入RCD结构的外部死区延时电路。
2.如权利要求1中所述的一种三电平双向变流器控制系统，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块通过AC/DC开关电源将220V交流市电转化为24V直流电源。
3.如权利要求1中所述的一种三电平双向变流器控制系统，其特征在于，还包括变流器主电路模块，所述变流器主电路模块通过开关量输出电路和驱动电路与所述控制模块连接。
4.如权利要求3中所述的一种三电平双向变流器控制系统，其特征在于，还包括与所述变流器主电路模块相连接的储能模块，所述储能模块包括蓄电池组和电池管理系统。
5.如权利要求4中所述的一种三电平双向变流器控制系统，其特征在于，所述电池管理系统通过RS485与所述控制模块中的通信接口相连接。
6.如权利要求1中所述的一种三电平双向变流器控制系统，其特征在于，所述三电平双向变流器采用I型三电平双向变流器。
7.如权利要求6中所述的一种三电平双向变流器控制系统，其特征在于，所述I型三电平双向变流器主电路包括开关管、反并联续流二极管、钳位二极管和快速熔断器保护元件。
8.如权利要求1中所述的一种三电平双向变流器控制系统，其特征在于，所述调试模块采用CCS集成开发环境。
9.一种三电平双向变流器控制方法，采用了权利要求1-8中所述的系统，其特征在于，包括以下步骤：
对三电平双向变流器控制系统进行系统初始化，通过采样模块中的电压电流采样电路分别进行直流侧电压、交流侧输出电流、电网侧电压和三相负载侧电流的实时数据特征信息的提取；
将提取到的实时数据特征信息与存储器中所保存的信息相比较，实现三电平双向变流器直流侧电压、输出电流有效值、指令电流运算和PWM电流的跟踪控制；
基于三电平双向变流器主电路快速采集路模拟信号，依次调用输出电流真有效值、直流侧电压、指令电流、PWM电流和输出电流，基于三相瞬时电压矢量的改进型电流检测方法生成所需的指令电流，实现电流跟踪控制，生成PWM电流波形和PWM控制指令，实现对三电平双向变流器的控制。
10.如权利要求9中所述的一种三电平双向变流器控制方法，其特征在于，所述基于三相瞬时电压矢量的改进型电流检测方法，具体过程为：
通过工频电压互感器采集三相瞬时电压，根据功率守恒原理将三相坐标系下的电压转换成两相坐标系中的电压；
根据两相坐标系中的电压进行反推计算，得到三相坐标系中的坐标系数、三相瞬时电压的矢量角；
结合两相坐标系中的电压得到旋转的电压矢量；
以两相坐标系中的电压矢量定向为d轴和以与电压矢量正交并滞后90°为q轴构建dq同步旋转坐标系，求解电压矢量在dq坐标轴上的投影和正序电流分量，再通过坐标系的转化，得到三相电流正序电流分量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111242541.1A CN113992055A (zh) | 2021-10-25 | 2021-10-25 | 一种三电平双向变流器控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111242541.1A CN113992055A (zh) | 2021-10-25 | 2021-10-25 | 一种三电平双向变流器控制系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113992055A true CN113992055A (zh) | 2022-01-28 |
Family
ID=79741114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111242541.1A Pending CN113992055A (zh) | 2021-10-25 | 2021-10-25 | 一种三电平双向变流器控制系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113992055A (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110103097A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Delta Electronics Inc. | Method and apparatus for regulating gain within a resonant converter |
| CN204013276U (zh) * | 2013-11-11 | 2014-12-10 | 国家电网公司 | 一种基于数字控制的双向储能变流器硬件控制系统 |
-
2021
- 2021-10-25 CN CN202111242541.1A patent/CN113992055A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110103097A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Delta Electronics Inc. | Method and apparatus for regulating gain within a resonant converter |
| CN204013276U (zh) * | 2013-11-11 | 2014-12-10 | 国家电网公司 | 一种基于数字控制的双向储能变流器硬件控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王芳: "分布式储能系统关键技术研究及设备研制", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110943483B (zh) | 一种微电网系统及控制方法 | |
| CN111030152B (zh) | 一种储能变流器系统及其控制方法 | |
| CN111313448B (zh) | 一种储能系统及方法 | |
| CN106663940B (zh) | 三级电力拓扑 | |
| CN103475004B (zh) | 抑制不平衡负载的静止无功发生器svg及控制方法 | |
| CN204794705U (zh) | 不间断供电的多路输出反激变换器 | |
| CN105591459B (zh) | 一种基于单相逆变的电压跟踪保持器 | |
| WO2016041413A1 (zh) | 光伏空调系统及具有其的光伏空调 | |
| CN110943469B (zh) | 一种单级式储能变流器及其控制方法 | |
| CN105356765A (zh) | 一种基于60°坐标系的间接空间矢量矩阵变换器的控制系统及控制方法 | |
| CN106936148B (zh) | 一种光伏-储能变流系统及其控制方法 | |
| WO2010121523A1 (zh) | 一种微功耗的变流器全载试验方法 | |
| CN206300991U (zh) | 一种用于柔性直流输电逆变站的过流故障监测保护装置 | |
| Yang et al. | Fault diagnosis and tolerant method of open-circuit fault for triple active-bridge DC-DC converter | |
| CN106849679A (zh) | 用于分布式电源并网的宽范围电压输入变换装置及方法 | |
| CN205231837U (zh) | 一种基于单相逆变的电压跟踪保持器 | |
| CN113992055A (zh) | 一种三电平双向变流器控制系统及方法 | |
| CN110635472A (zh) | 一种三相储能逆变系统增大带载能力的方法和应用其的三相储能逆变系统 | |
| CN203562765U (zh) | 变流器限流保护系统控制装置 | |
| WO2021036493A1 (zh) | 换流装置及其组件、无功补偿装置、换流器及其控制方法 | |
| CN104242421A (zh) | 轨道车辆充电机系统及轨道车辆 | |
| CN112615385A (zh) | 基于矢量发生器设计的新型静止无功发生器 | |
| CN204597803U (zh) | 具有新型保护电路的逆变器 | |
| Li et al. | Modeling and analyzing an optimal control method for parallel multi-matrix converter systems in intelligent micro-grid | |
| Liu et al. | Pre-charge Control Strategy of Three-level Converter Based on Flying Capacitor |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220128 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |