CN114944773A - 电压控制方法、逆变器和电压控制装置 - Google Patents

电压控制方法、逆变器和电压控制装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种电压控制方法、逆变器和电压控制装置，有利于提高系统的响应速度和稳定性。该方法应用于电压源逆变器，该电压源逆变器包括母线电容、双向功率管、滤波电感以及滤波电容，该方法包括：分别从滤波电感的输出端和滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；在电流环中，基于该第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；在电压环中，基于该第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；选择第一占空比、第二占空比和第三占空中的一个，控制双向功率管，以使双向功率管的占空比在第一占空比和第二占空比之间。

Description

电压控制方法、逆变器和电压控制装置
技术领域
本申请涉及电路领域，尤其涉及一种电压控制方法、逆变器和电压控制装置。
背景技术
在逆变器离网运行时，逆变器可以作为电压源给负载提供电压。高质量的电压波形，快速的响应速度，是供电的关键。目前，一般采用外环电压环、内环电流环的串联形式，实现对电压和电流的双重控制，最终通过上述逆变器实现对负载的供电。但是，上述电压环和电流环在串联时，由于两个环路会互相影响，电流环和电压环的参数设计比较复杂，影响系统的稳定性，同时电流环的加入会限制电压环的带宽，影响系统的响应速度。
因此，目前亟需提供一种电压控制的方法，以解决上述系统的响应速度慢和系统稳定性低的问题。
发明内容
本申请提供一种电压控制方法、逆变器和电压控制装置，有利于提高系统的响应速度和稳定性。
第一方面，提供了一种电压控制方法，应用于电压源逆变器，上述电压源逆变器包括母线电容、双向功率管、滤波电感以及滤波电容，上述母线电容与上述双向功率管一端连接，上述双向功率管的另一端与上述滤波电感的一端连接，上述滤波电感的另一端与上述滤波电容连接，上述方法包括：分别从上述滤波电感的输出端和上述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；在电流环中，基于上述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；选择所述第一占空比、所述第二占空比和所述第三占空比中的一个，控制所述双向功率管，以使所述双向功率管的占空比在所述第一占空比和所述第二占空比之间。
在本申请实施例中，逆变器通过电流环控制电流，通过电压环控制电压，电压环和双电流环并行运行，其中电流环对电压环做动态限幅，减小了电压环和电流环串行运行的延时，且电流环和电压环的参数更易被分别设计，有利于提高系统的稳定性和响应速度。
结合第一方面，在第一方面的某种实现方式中，若上述第三占空比大于或等于上述第一占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第一占空比；若上述第三占空比小于或等于上述第二占空比，则双向功率管的占空比为上述第二占空比；或者，若上述第三占空比大于上述第一占空比、且小于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第三占空比。
在本申请实施例中，第一占空比和第二占空比可以理解为双向功率管占空比的上限和下限，在第三占空比未超出双向功率管的占空比的上限和下限的情况下，该双向功率管的占空比可以为该第三占空比，即电压环对应的占空比，在第三占空比超出了上限和下限的情况下，该双向功率管的占空比可以为该上限或下限，即为电流环对应的占空比，这样，就实现了利用电流环对电压环进行限幅的过程。
结合第一方面，在第一方面的某种实现方式中，上述第一反馈电流和上述第一反馈电压是在静止坐标系下获得的；上述在电流环中，基于上述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比，包括：对上述第一反馈电流进行坐标转换，获得旋转坐标系下的第二反馈电流；在上述电流环中，基于上述第二反馈电流、上述最大电流参考值和上述最小电流参考值，获得上述第一占空比和上述第二占空比；上述在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比，包括：对上述第一反馈电压进行坐标转换，获得上述旋转坐标系下的第二反馈电压；在上述电压环中，基于上述第二反馈电压和电压参考值，获得上述第三占空比；上述选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个，控制上述双向功率管，包括：选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个占空比作为第一目标占空比；对上述第一目标占空比进行坐标转换，获得上述静止坐标系下的第二目标占空比，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
在本申请实施例中，在旋转坐标系下，逆变器通过将电压环和双电流电压并行运行，电流环对电压环做动态限幅，实现了电流环控制电流，电压环控制输出电压，有利于提高系统的稳定性和响应速度。
结合第一方面，在第一方面的某种实现方式中，上述电流环包括第一电流环和第二电流环；上述在所述电流环中，基于上述第二反馈电流、上述最大电流参考值和上述最小电流参考值，获得上述第一占空比和上述第二占空比，包括：在上述第一电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最大电流参考值，获得上述第一占空比；在上述第二电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最小电流参考值，获得上述第二占空比。
在本申请实施中，逆变器通过电流环控制电流，避免了过流的风险，通过了系统的稳定性。
结合第一方面，在第一方面的某种实现方式中，上述在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比，包括：将所述电压参考值减去所述第一反馈电流与预设系数的乘积得到的值确定为新的电压参考值；基于上述第一反馈电压和上述新的电压参考值，获得上述第三占空比。
在本申请实施例中，逆变器对电压参考值加入虚拟阻抗，提高了系统的稳定性。
结合第一方面，在第一方面的某种实现方式中，上述母线电容的前级包括下列至少一项：储能、光伏或风电。
第二方面，提供了一种逆变器，包括：母线电容、双向功率管、滤波电感、滤波电容以及处理单元，上述母线电容与上述双向功率管一端连接，上述双向功率管的另一端与上述滤波电感的一端连接，上述滤波电感的另一端与上述滤波电容连接，上述滤波电感、上述滤波电容和上述处理单元连接，上述处理单元用于：分别从上述滤波电感的输出端和上述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；在电流环中，基于上述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；以及，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
结合第二方面，在第二方面的某种实现方式中，若上述第三占空比大于或等于上述第一占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第一占空比；若上述第三占空比小于或等于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第二占空比；或者，若上述第三占空比大于上述第一占空比、且小于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第三占空比。
结合第二方面，在第二方面的某种实现方式中，上述第一反馈电流和上述第一反馈电压是在静止坐标系下获得的；上述处理单元用于：对上述第一反馈电流进行坐标转换，获得旋转坐标系下的第二反馈电流；在上述电流环中，基于上述第二反馈电流、上述最大电流参考值和上述最小电流参考值，获得上述第一占空比和所述第二占空比；对上述第一反馈电压进行坐标转换，获得上述旋转坐标系下的第二反馈电压；在上述电压环中，基于上述第二反馈电压和电压参考值，获得上述第三占空比；以及，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个占空比作为第一目标占空比；对上述第一目标占空比进行坐标转换，获得上述静止坐标系下的第二目标占空比，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
结合第二方面，在第二方面的某种实现方式中，上述电流环包括第一电流环和第二电流环；上述处理单元用于：在上述第一电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最大电流参考值，获得上述第一占空比；在上述第二电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最小电流参考值，获得上述第二占空比。
结合第二方面，在第二方面的某种实现方式中，上述处理单元用于：将上述电压参考值减去上述第一反馈电流与预设系数的乘积得到的值确定为新的电压参考值；基于上述第一反馈电压和上述新的电压参考值，获得上述第三占空比。
结合第二方面，在第二方面的某种实现方式中，上述母线电容的前级包括下列至少一项：储能、光伏或风电。
第三方面，提供了一种电压控制装置，应用于电压源逆变器，上述电压源逆变器包括母线电容、双向功率管、滤波电感以及滤波电容，上述母线电容与上述双向功率管一端连接，上述双向功率管的另一端与上述滤波电感的一端连接，上述滤波电感的另一端与上述滤波电容连接，上述装置包括：获取模块和处理模块；其中，获取模块用于，分别从上述滤波电感的输出端和上述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；处理模块用于，基于上述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；用于在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；以及，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
结合第三方面，在第三方面的某种实现方式中，若上述第三占空比大于或等于上述第一占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第一占空比；若上述第三占空比小于或等于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第二占空比；或者，若上述第三占空比大于上述第一占空比、且小于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第三占空比。
结合第三方面，在第三方面的某种实现方式中，上述第一反馈电流和上述第一反馈电压是在静止坐标系下获得的；上述处理模块具体用于：对上述第一反馈电流进行坐标转换，获得旋转坐标系下的第二反馈电流；在上述电流环中，基于上述第二反馈电流、上述最大电流参考值和上述最小电流参考值，获得上述第一占空比和上述第二占空比；对上述第一反馈电压进行坐标转换，获得上述旋转坐标系下的第二反馈电压；在上述电压环中，基于上述第二反馈电压和电压参考值，获得上述第三占空比；以及，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个占空比作为第一目标占空比；对上述第一目标占空比进行坐标转换，获得上述静止坐标系下的第二目标占空比，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
结合第三方面，在第三方面的某种实现方式中，上述电流环包括第一电流环和第二电流环；上述处理模块用于：在上述第一电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最大电流参考值，获得上述第一占空比；在上述第二电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最小电流参考值，获得上述第二占空比。
结合第三方面，在第三方面的某种实现方式中，上述处理模块用于：将上述电压参考值减去上述第一反馈电流与预设系数的乘积得到的值确定为新的电压参考值；基于上述第一反馈电压和上述新的电压参考值，获得上述第三占空比。
结合第三方面，在第三方面的某种实现方式中，上述母线电容的前级包括下列至少一项：储能、光伏或风电。
第四方面，提供了一种处理装置，包括处理器，该处理器与存储器耦合，可用于执行存储器中的指令，以实现上述任一方面中任一种可能实现方式中的方法。可选地，该装置还包括存储器。可选地，该装置还包括通信接口，处理器与通信接口耦合。
可选地，处理器为一个或多个，存储器为一个或多个。
可选地，存储器可以与处理器集成在一起，或者存储器与处理器分离设置。
在具体实现过程中，存储器可以为非瞬时性(non-transitory)存储器，例如只读存储器(read only memory，ROM)，其可以与处理器集成在同一块芯片上，也可以分别设置在不同的芯片上，本申请实施例对存储器的类型以及存储器与处理器的设置方式不做限定。
上述第五方面中的处理装置可以是一个芯片，该处理器可以通过硬件来实现也可以通过软件来实现，当通过硬件实现时，该处理器可以是逻辑电路、集成电路等；当通过软件来实现时，该处理器可以是一个通用处理器，通过读取存储器中存储的软件代码来实现，该存储器可以集成在处理器中，可以位于该处理器之外，独立存在。
第五方面，提供了一种处理器，包括：输入电路、输出电路和处理电路。处理电路用于通过输入电路接收信号，并通过输出电路发射信号，使得处理器执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。
在具体实现过程中，上述处理器可以为芯片，输入电路可以为输入管脚，输出电路可以为输出管脚，处理电路可以为晶体管、门电路、触发器和各种逻辑电路等。输入电路所接收的输入的信号可以是由例如但不限于接收器接收并输入的，输出电路所输出的信号可以是例如但不限于输出给发射器并由发射器发射的，且输入电路和输出电路可以是同一电路，该电路在不同的时刻分别用作输入电路和输出电路。本申请实施例对处理器及各种电路的具体实现方式不做限定。
第六方面，提供了一种计算机程序产品，计算机程序产品包括：计算机程序(也可以称为代码，或指令)，当计算机程序被运行时，使得计算机执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。
第七方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序(也可以称为代码，或指令)当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面中任一种可能实现方式中的方法。
附图说明
图1是本申请实施例的应用场景的示意图；
图2是本申请实施例的光伏系统的示意图；
图3是本申请实施例的另一应用场景的示意图；
图4是本申请实施例的又一应用场景的示意图；
图5是本申请实施例提供的电压控制方法的示意性流程图；
图6是本申请实施例提供的确定第一目标占空比的示意性流程图；
图7是本申请实施例提供的坐标系转换的示意图；
图8是本申请实施例提供的确定第一占空比、第二占空比和第三占空比的示意性流程图；
图9为本申请实施例提供的旋转坐标系的坐标轴d下的电流环对电压环做动态限幅的示意性流程图；
图10为本申请实施例提供的旋转坐标系的坐标轴q下的电流环对电压环做动态限幅的示意性流程图；
图11是本申请实施例提供的另一坐标系转换的示意图；
图12是本申请实施例提供的另一确定第一占空比、第二占空比和第三占空比的示意性流程图；
图13为本申请实施例提供的静止坐标系的坐标轴a下的电流环对电压环做动态限幅的示意性流程图；
图14为本申请实施例提供的静止坐标系的坐标轴b下的电流环对电压环做动态限幅的示意性流程图；
图15为本申请实施例提供的静止坐标系的坐标轴c下的电流环对电压环做动态限幅的示意性流程图；
图16为本申请实施例提供的又一确定第一占空比、第二占空比和第三占空比的示意性流程图；
图17为本申请实施例提供的逆变器的示意性框图；
图18为本申请实施例提供的电压控制装置的示意性框图；
图19为本申请实施例提供的另一电压控制装置的示意性框图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
为便于理解，首先对本申请所涉及到的相关术语进行说明。
1、电流环
电流反馈系统，一般指的是将输出电流采用正反馈或负反馈的方式接入处理环节，主要为了通过提高电流的稳定性能来提高系统的性能。
2、电压环
电压反馈系统，一般指的是将输出电压采用正反馈或负反馈的方式接入处理环节，主要为了通过提高电压的稳定性能来提高系统的性能。
3、静止坐标系和旋转坐标系
静止坐标系可以包括两个坐标轴(本申请实施例以α轴和β轴为例进行说明)，也可以包括三个坐标轴(本申请实施例以a轴、b轴和c轴为例进行说明)，因此，本申请实施例将静止坐标系也称为αβ静止坐标系或abc静止坐标系。
旋转坐标系可以包括两个坐标轴，本申请实施例以d轴和q轴为例进行说明，因此，本申请实施例将旋转坐标系也称为dq旋转坐标系。
示例性地，abc静止坐标系的坐标值可以通过与下列矩阵C1相乘转换为αβ静止坐标系的坐标值：
Figure BDA0002942845610000061
示例性地，αβ静止坐标系的坐标值可以通过与下列矩阵C2相乘转换为abc静止坐标系的坐标值：
Figure BDA0002942845610000062
示例性地，αβ静止坐标系的坐标值可以通过与下列矩阵C3相乘转换为dq旋转坐标系的坐标值：
Figure BDA0002942845610000063
示例性地，dq旋转坐标系的坐标值可以通过与下列矩阵转C4相乘转换为αβ静止坐标系的坐标值：
Figure BDA0002942845610000064
示例性地，abc静止坐标系的坐标值可以通过与下列矩阵C5相乘转换为dq静止坐标系的坐标值：
Figure BDA0002942845610000065
示例性地，dq静止坐标系的坐标值可以通过与下列矩阵C6相乘转换为abc静止坐标系的坐标值：
Figure BDA0002942845610000066
下面介绍本申请实施例的应用场景。在逆变器离网运行时，逆变器可以与负载连接，将直流电转换为交流电，从而作为电压源给负载提供电压。逆变器也可以称为逆变电路。本申请将逆变器与负载连接组成的电路结构称为电压源逆变电路。
图1为本申请实施例提供的电压源逆变电路100的示意图。如图1所示，电压源逆变电路100包括电压型逆变器101和负载102，该电压型逆变器101与负载102相连，给负载102提供交流电压。其中，电压型逆变器101包括母线电容1011、双向功率管1012、滤波电感1013以及滤波电容1014，上述母线电容1011与上述双向功率管1012一端连接，上述双向功率管1012的另一端与上述滤波电感1013的一端连接，上述滤波电感1013的另一端与上述滤波电容1014和上述负载102连接。
应理解，电压型逆变器是指逆变电路直流侧电源是电压源的逆变器。
应理解，本申请实施例提供的电压源逆变电路可以应用于储能、光伏或风电等系统，本申请实施例对此不作限定。下面结合图2，以光伏系统为例介绍本申请实施例的一种应用场景。
图2为本申请实施例提供的光伏系统200的示意图。如图2所示，光伏系统200包括光伏单元103、逆变器101和负载102，该光伏单元103与逆变器101相连，给负载102提供交流电压。其中，逆变器101包括母线电容1011、双向功率管1012、滤波电感1013以及滤波电容1014，上述母线电容1011与上述双向功率管1012一端连接，上述双向功率管1012的另一端与上述滤波电感1013的一端连接，上述滤波电感1013的另一端与上述滤波电容1014和上述负载102连接。
在其他场景中，光伏单元103还可以替换成储能单元、风电单元等，本申请实施例对此不作限定。
应理解，按逆变器输出交流电压的相数不同，逆变器可分为单相逆变器、三相逆变器和多相逆变器。本申请将包括单相逆变器的电压源逆变电路称为单相电压源逆变电路，将包括三相逆变器的电压源逆变电路称为三相电压源逆变电路。
图3为单相电压源逆变电路300的示意图，该单相电压源逆变电路300包括电压型逆变器301和负载302，该电压型逆变器301与负载302相连，给负载302提供单相交流电压。其中，该电压型逆变器301包括母线电容3011、双向功率管3012、滤波电感3013以及滤波电容3014，该母线电容3011与所述双向功率管3012一端连接，所述双向功率管3012的另一端与所述滤波电感3013的一端连接，所述滤波电感3013的另一端与所述滤波电容3014连接。
图4为三相电压源逆变电路400的示意图，该三相电压源逆变电路400包括电压型逆变器401和负载402，该电压型逆变器401与负载402相连，给负载402提供三相交流电压。其中，该电压型逆变器401包括母线电容4011、双向功率管4012、滤波电感4013以及滤波电容4014，该母线电容4011与所述双向功率管4012一端连接，所述双向功率管4012的另一端与所述滤波电感4013的一端连接，所述滤波电感4013的另一端与所述滤波电容4014连接。
应理解，逆变器作为电压源给负载提供电压，高质量的电压波形，快速的响应速度，是供电的关键。目前，可以通过以下两种方式来控制输出电压。
第一种实现方式是采用外环电压环、内环电流环的串联形式，实现对电压和电流的双重控制，最终通过上述逆变器实现对负载的供电。但上述电压环和电流环在串联时，由于两个环路会互相影响，电流环和电压环参数设计比较复杂，影响系统的稳定性，同时电流环的加入会限制电压环的带宽，影响系统的响应速度。
第二种实现方式是采用电压单环，实现对电压的控制，最终通过上述逆变器实现对负载的供电。但上述电压环单环的设计，无法对电流进行有效的控制，存在过流风险。
有鉴于此，本申请提供了一种电压控制方法、逆变器和电压控制装置，通过采用电压环和双电流环并行运行的形式，通过电流环对电压环做动态限幅，实现电流环对电流的控制，电压环对输出电压的控制，有利于提高系统的稳定性和响应速度。
在介绍本申请实施例提供的方法和装置之前，先做出以下几点说明。
第一，在下文示出的实施例中，各术语及英文缩略语，均为方便描述而给出的示例性举例，不应对本申请构成任何限定。本申请并不排除在已有或未来的协议中定义其它能够实现相同或相似功能的术语的可能。
第二，在下文示出的实施例中第一、第二以及各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请实施例的范围。例如，第一占空比、第二占空比用于区分不同占空比等。
第三，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a、b和c中的至少一项(个)，可以表示：a，或b，或c，或a和b，或a和c，或b和c，或a、b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
为了使本申请的目的、技术方案更加清楚直观，下面将结合附图及实施例，对本申请提供的电压控制方法、逆变器和电压控制装置进行详细说明。应理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
应理解，本申请实施例的方法可以由能够进行电压控制的控制设备或处理设备执行，下面以逆变器为例，对本申请实施例进行说明。
图5是本申请实施例中的电压控制方法500的示意性流程图。该方法500可以应用于上述图1所示的电压源逆变电路100、图3所示的单相电压源逆变电路300或者图4所示的三相电压源逆变电路400，还可以应用于其他电路，本申请实施例对此不做限定。如图5所示，该方法500可以包括下列步骤：
S501，分别从上述滤波电感的输出端和上述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压。
在一种可能的实现方式中，逆变器可以通过电流传感器获取上述第一反馈电流，通过电压传感器获取上述第一反馈电流。
S502，在电流环中，基于上述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比。
应理解，由于上述第一占空比和第二占空比是在电流环中确定的，该第一占空比和第二占空比也可以分别称为第一电流占空比和第二电流占空比，本申请实施例对此不作限定。
可选地，逆变器可以基于上述第一反馈电流和最大电流参考值，获得第一占空比。逆变器可以基于上述第一反馈电流和最小电流参考值，获得第二占空比。因此，第一占空比可以称为电流上限占空比，第二占空比可以称为电流下限占空比。
S503，在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比。
应理解，由于上述第三占空比是在电压环中确定的，该第三占空比也可以称为电压占空比，本申请实施例对此不作限定。
S504，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空中的一个，控制双向功率管，以使双向功率管的占空比在第一占空比和第二占空比之间。
可选地，若第三占空比大于或等于第一占空比，则双向功率管的占空比为上述第一占空比；若上述第三占空比小于或等于第二占空比，则双向功率管的占空比为上述第二占空比；或者，若第三占空比大于第一占空比、且小于第二占空比，则双向功率管的占空比为上述第三占空比。
在本申请实施例中，第一占空比和第二占空比可以理解为双向功率管的占空比的上限和下限，在第三占空比未超出双向功率管的占空比的上限和下限的情况下，该双向功率管的占空比可以为该第三占空比，即电压环对应的占空比，在第三占空比超出了上限和下限的情况下，双向功率管的占空比可以为该上限或下限，即为电流环对应的占空比，这样，就实现了利用电流环对电压环进行限幅的过程。
在本申请实施例中，逆变器基于上述最大电流参考值和最小电流参考值，实现了电流环控制电流，防止了电流的失控，规避了过流的风险，电压环和双电流环并行运行，其中电流环对电压环做动态限幅，减小了电压环和电流环串行运行的延时，且电流环和电压环的参数更易被分别设计，有利于提高系统的稳定性和响应速度。
图6示出了本申请实施例提供的确定第一目标占空比的方法的具体流程，如图6所示，该方法包括如下步骤：
S601，逆变器判断上述第三占空比是否大于或等于上述第一占空比。
S602，若上述第三占空比大于或等于上述第一占空比，则逆变器将上述第一占空比确定为第一目标占空比。
S603，若上述第三占空比小于上述第一占空比，则逆变器判断上述第三占空比是否小于或等于第二占空比。
S604，若上述第三占空比小于或等于上述第二占空比，则逆变器将上述第二占空比确定为第一目标占空比。
S605，若上述第三占空比大于第二占空比，则逆变器将上述第三占空比确定为第一目标占空比。
在本申请实施例中，逆变器通过上述电流环对上述电压环做动态限幅，即逆变器通过电流环对电压环输出的第三占空比进行限幅，由于电压环的输入存在偏差，为使系统消除该偏差，提高无差度，电压环的积分调节就进行累积，直至该偏差消失，积分调节停止，并输出无偏差的值，但在本申请实施例中，由于电压环的输出被电流环限幅，所以不管积不积分，最终电压环的输出都为上述S602、S604或S605中的任一种情况，所以该电压环的积分作用可以不用再积累，减少了积分所耗费的时间，进而有利于提高系统的响应速度。
应理解，本申请实施例提供的电压控制方法可以应用于静止坐标系下，也可以应用于旋转坐标系下，本申请实施例对此不作限定。
下面，对本申请实施例提供的电压控制方法应用于旋转坐标系下的情况进行详细描述。
作为一个可选的实施例，上述第一反馈电流和上述第一反馈电压是在静止坐标系下获得的。上述S502，在上述电流环中，基于第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比，包括：对第一反馈电流进行坐标转换，获得旋转坐标系下的第二反馈电流；在电流环中，基于第二反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比。
上述S503，在上述电压环中，基于第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比，包括：对第一反馈电压进行坐标转换，获得上述旋转坐标系下的第二反馈电压；在电压环中，基于第二反馈电压和电压参考值，获得第三占空比。
上述S504，选择第一占空比、第二占空比和第三占空比中的一个，控制双向功率管，以使双向功率管的占空比在第一占空比和第二占空比之间，包括：对上述双向功率管的占空比即第一目标占空比进行坐标转换，获得上述静止坐标系下的第二目标占空比；按照上述第二目标占空比控制上述双向功率管，以给负载供电。
因此，在本申请实施例中，逆变器可以在旋转坐标系下选择第一占空比、第二占空比和第三占空比中的一个，获得双向功率管的占空比，即在旋转坐标系下通过电流环对电压环进行限幅，得到双向功率管的占空比。
作为一个可选的实施例，上述电流环包括第一电流环和第二电流环；在上述电流环中，基于上述第二反馈电流、上述最大电流参考值和上述最小电流参考值，获得上述第一占空比和上述第二占空比，包括：在上述第一电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最大电流参考值，获得上述第一占空比；在上述第二电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最小电流参考值，获得上述第二占空比。
作为一个可选的实施例，上述在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比，包括：将上述电压参考值减去上述第一反馈电流与预设系数的乘积得到的值确定为新的电压参考值；基于上述第一反馈电压和上述新的电压参考值，获得上述第三占空比。
以图4所示的三相逆变电路为例，结合图7至图10对本申请实施例进行说明。
逆变器可以通过电流传感器在图4中的采样点ia、ib、ic获得上述第一反馈电流ia_feed、ib_feed和ic_feed，通过电压传感器在图4中的采样点ua、ub、uc获得上述第一反馈电压的ua_feed、ub_feed和uc_feed。
图7示出了本申请实施例提供的坐标系转换的示意图。如图7中的(a)所示，逆变器可以将第一反馈电流ia_feed、ib_feed和ic_feed从静止坐标系下转换至旋转坐标系下，得到第二反馈电流id_feed和iq_feed。如图7中的(b)所示，逆变器可以将第一反馈电压ua_feed、ub_feed和uc_feed从静止坐标系下转换至旋转坐标系下，得到第二反馈电压ud_feed和uq_feed。
图8示出了本申请实施例提供的确定第一占空比、第二占空比和第三占空比的示意性流程图。应理解，旋转坐标系包含坐标轴d和坐标轴q，所以下面分坐标轴d和坐标轴q进行描述。
如图8所示，在旋转坐标系的坐标轴d上，电流环包括第一电流环802和第二电流环804。在第一电流环802中，逆变器基于第二反馈电流id_feed和最大电流参考值id_up_lmt_ref，获得第一占空比duty_id_up。在第二电流环804中，逆变器基于第二反馈电流id_feed和最小电流参考值id_dn_lmt_ref，获得第二占空比duty_id_dn。逆变器在虚拟阻抗801中将上述电压参考值ud_ref减去上述第二反馈电流id_feed与预设系数的乘积得到的值确定为新的参考电压ud_ref。在电压环803中，逆变器基于第二反馈电压ud_feed和上述新的参考电压ud_ref，获得第三占空比duty_volt_d。在805中，逆变器可以基于第一占空比duty_id_up和第二占空比duty_id_dn对第三占空比duty_volt_d进行限幅，得到第一目标占空比duty_d。
图9示出了本申请实施例提供的在旋转坐标系的坐标轴d下的电流环对电压环进行动态限幅的具体流程。如图9所示，具体步骤如下：
S901，逆变器判断第三占空比duty_volt_d是否大于或等于第一占空比duty_id_up。
S902，若上述第三占空比duty_volt_d大于或等于上述第一占空比duty_id_up，则逆变器将上述第一占空比duty_id_up，确定为第一目标占空比duty_d。
S903，若上述第三占空比duty_volt_d小于上述第一占空比duty_id_up，则逆变器判断上述第三占空比duty_volt_d是否小于或等于上第二占空比duty_id_dn。
S904，若上述第三占空比duty_volt_d小于或等于上述第二占空比duty_id_dn，则逆变器将上述第二占空比duty_id_dn，确定为上述第一目标占空比duty_d。
S905，若上述第三占空比duty_volt_d大于上述第二占空比duty_id_dn，则逆变器将上述第三占空比duty_volt_d，确定为上述第一目标占空比duty_d。
在旋转坐标系的坐标轴q上，电流环包括第一电流环807和第二电流环809。在第一电流环807中，逆变器基于第二反馈电流iq_feed和最大电流参考值iq_up_lmt_ref，获得第一占空比duty_iq_up。在第二电流环809中，逆变器基于第二反馈电流iq_feed和最小电流参考值iq_dn_lmt_ref，获得第二占空比duty_iq_dn。逆变器在虚拟阻抗806中将参考电压uq_ref减去第二反馈电流iq_feed与预设系数的乘积得到的值确定为新的参考电压uq_ref。在电压环808中，逆变器基于第二反馈电压uq_feed和上述新的参考电压uq_ref，获得第三占空比duty_volt_q。在810中，逆变器可以基于第一占空比duty_iq_up和第二占空比duty_iq_dn对第三占空比duty_volt_q进行限幅，得到第一目标占空比duty_q。
图10示出了本申请实施例提供的在旋转坐标系的坐标轴q下的上电流环对上述电压环进行动态限幅的具体流程。如图10所示，具体步骤如下：
S1001，逆变器判断第三占空比duty_volt_q是否大于或等于第一占空比duty_iq_up。
S1002，若上述第三占空比duty_volt_q大于或等于上述第一占空比duty_iq_up，则逆变器将上述第一占空比duty_iq_up，确定为第一目标占空比duty_q。
S1003，若上述第三占空比duty_volt_q小于上述第一占空比duty_iq_up，则逆变器判断上述第三占空比duty_volt_q是否小于或等于上第二占空比duty_iq_dn。
S1004，若上述第三占空比duty_volt_q小于或等于上述第二占空比duty_iq_dn，则逆变器将上述第二占空比duty_iq_dn，确定为上述第一目标占空比duty_q。
S1005，若上述第三占空比duty_volt_q大于上述第二占空比duty_iq_dn，则逆变器将上述第三占空比duty_volt_q，确定为上述第一目标占空比duty_q。
在获得了上述第一目标占空比duty_d和duty_q之后，如图8所示，逆变器可以将上述第一目标占空比duty_d和duty_q从旋转坐标系转换到静止坐标系下，获得静止坐标系下的第二目标占空比duty_a、duty_b和duty_c，基于上述第二目标占空比，逆变器通过脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制双向功率管，以给负载供电。
以图3所示的单相逆变电路为例，结合图8至图11对本申请实施例进行说明。
逆变器可以通过电流传感器在图3中的采样点ia获得静止坐标系的a轴上的反馈电流ia_feed，将该静止坐标系的a轴上的反馈电流ia_feed作为静止坐标系的α轴上的第一反馈电流iα_feed，将第一反馈电流iα_feed滞后90度，得到静止坐标系的β轴上的第一反馈电流iβ_feed。逆变器可以通过电压传感器在图3中的采样点ua获得静止坐标系的a轴上的反馈电压ua_feed，将静止坐标系的a轴上的反馈电压ua_feed作为静止坐标系的α轴上的第一反馈电压uα_feed，将第一反馈电压uα_feed滞后90度，得到静止坐标系的β轴上的第一反馈电压uβ_feed。
图11示出了本申请实施例提供的坐标系转换的示意图，如图11中的(a)所示，逆变器可以将第一反馈电流iα_feed和iβ_feed从静止坐标系下转换至旋转坐标系下，得到第二反馈电流id_feed和iq_feed。如图11中的(b)所示，逆变器可以将第一反馈电压的uα_feed和uβ_feed从静止坐标系下转换到旋转坐标系下，得到第二反馈电压ud_feed和uq_feed。
与上述图8至图10相同，逆变器可以基于上述第二反馈电流id_feed和iq_feed、第二反馈电压ud_feed和uq_feed，获得旋转坐标系下的第一目标占空比duty_d和duty_q。逆变器可以将该旋转坐标系下的第一目标占空比duty_d和duty_q转换到静止坐标下，得到静止坐标系下的第二目标占空比duty_a。基于上述第二目标占空比duty_a，逆变器可以通过脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)控制双向功率管，以给负载供电。为避免重复，此处不再做赘述。
下面，对本申请实施例提供的电压控制方法应用于静止转坐标系下的情况进行详细描述。
以图4所示的三相逆变电路为例，结合图12至图15对本申请实施例进行说明。
逆变器可以通过电流传感器在图4中的采样点ia、ib和ic_获得第一反馈电流ia_feed、ib_feed和ic_feed，通过电压传感器在图3中的采样点ua、ub和uc获得第一反馈电压的ua_feed、ub_feed和uc_feed。该第一反馈电流和第一反馈电压是在静止坐标系下获得的。
图12示出了本申请实施例提供的确定第一占空比、第二占空比和第三占空比的示意性流程图。如图12所示，在获得上述静止坐标系下的第一反馈电流ia_feed、ib_feed和ic_feed和静止坐标系下的第一反馈电压ua_feed、ub_feed和uc_feed之后，在静止坐标系的坐标轴a上，电流环包括第一电流环1202和第二电流环1204。在第一电流环1202中，逆变器基于上述一反馈电流ia_feed和上述最大电流参考值ia_up_lmt_ref，获得第一占空比duty_ia_up。在第二电流环1204中，逆变器基于上述第一反馈电流ia_feed和上述最小电流参考值ia_dn_lmt_ref，获得第二占空比duty_ia_dn。逆变器在虚拟阻抗1201中可以将上述参考电压ua_ref减去上述第一反馈电流ia_feed与预设系数的乘积得到的值确定为新的参考电压ua_ref。在电压环1203中，基于上述第一反馈电压ua_feed、和新的参考电压ua_ref，获得第三占空比duty_volt_a。在1205中，逆变器可以基于第一占空比duty_ia_up和第二占空比duty_ia_dn对第三占空比duty_volt_a进行限幅，得到第一目标占空比duty_a。
图13示出了本申请实施例提供的在静止坐标系的坐标轴a下的电流环对电压环进行动态限幅的具体流程。如图13所示，具体步骤如下：
S1301，逆变器判断第三占空比duty_volt_a是否大于或等于第一占空比duty_ia_up。
S1302，若上述第三占空比duty_volt_a大于或等于上述第一占空比duty_ia_up，则逆变器将上述第一占空比duty_ia_up，确定为第一目标占空比duty_a。
S1303，若上述第三占空比duty_volt_a小于上述第一占空比duty_ia_up，则逆变器判断上述第三占空比duty_volt_a是否小于或等于上第二占空比duty_ia_dn。
S1304，若上述第三占空比duty_volt_a小于或等于上述第二占空比duty_ia_dn，则逆变器将上述第二占空比duty_ia_dn，确定为上述第一目标占空比duty_a。
S1305，若上述第三占空比duty_volt_a大于上述第二占空比duty_ia_dn，则逆变器将上述第三占空比duty_volt_a，确定为上述第一目标占空比duty_a。
在静止坐标系的坐标轴b上，电流环包括第一电流环1207和第二电流环1209。逆变器可以在第一电流环1207中，基于上述第一反馈电流ib_feed和上述最大电流参考值ib_up_lmt_ref，获得第一占空比duty_ib_up。在第二电流环1209中，逆变器基于上述第二反馈电流ib_feed和上述最小电流参考值ib_dn_lmt_ref，获得上述第二占空比duty_ib_dn。逆变器在虚拟阻抗1206中将上述参考电压ub_ref减去上述第一反馈电流ib_feed与预设系数的乘积得到的值确定为新的参考电压ub_ref。在电压环1208中，基于上述第一反馈电压ub_feed、和新的参考电压ub_ref，获得第三占空比duty_volt_b。在1210中，逆变器可以基于第一占空比duty_ib_up和第二占空比duty_ib_dn对第三占空比duty_volt_b进行限幅，得到第一目标占空比duty_b。
图14示出了本申请实施例提供的在静止坐标系的坐标轴b下的电流环对电压环进行动态限幅的具体流程。如图14所示，具体步骤如下：
S1401，逆变器判断第三占空比duty_volt_b是否大于或等于第一占空比duty_ib_up。
S1402，若上述第三占空比duty_volt_b大于或等于上述第一占空比duty_ib_up，则逆变器将上述第一占空比duty_ib_up，确定为第一目标占空比duty_b。
S1403，若上述第三占空比duty_volt_b小于上述第一占空比duty_ib_up，则逆变器判断上述第三占空比duty_volt_b是否小于或等于上第二占空比duty_ib_dn。
S1404，若上述第三占空比duty_volt_b小于或等于上述第二占空比duty_ib_dn，则逆变器将上述第二占空比duty_ib_dn，确定为上述第一目标占空比duty_b。
S1405，若上述第三占空比duty_volt_b大于上述第二占空比duty_ib_dn，则逆变器将上述第三占空比duty_volt_b，确定为上述第一目标占空比duty_b。
在静止坐标系的坐标轴c上，电流环包括第一电流环1212和第二电流环1215。逆变器可以在第一电流环1212中，基于上述第一反馈电流ic_feed和上述最大电流参考值ic_up_lmt_ref，获得上述第一占空比duty_ic_up。在第二电流环1215中，逆变器基于上述第二反馈电流ic_feed和上述最小电流参考值ic_dn_lmt_ref，获得上述第二占空比duty_ic_dn。逆变器在虚拟阻抗1213中将上述参考电压uc_ref减去上述第一反馈电流ic_feed与预设系数的乘积得到的值确定为新的参考电压uc_ref。在电压环1214中，基于上述第一反馈电压uc_feed、和新的参考电压uc_ref，获得第三占空比duty_volt_c。在1216中，逆变器可以基于第一占空比duty_ic_up和第二占空比duty_ic_dn对第三占空比duty_volt_c进行限幅，得到第一目标占空比duty_c。
图15示出了本申请实施例提供的在静止坐标系的坐标轴c下的电流环对电压环进行动态限幅的具体流程。如图15所示，具体步骤如下：
S1501，逆变器判断第三占空比duty_volt_c是否大于或等于第一占空比duty_ic_up。
S1502，若上述第三占空比duty_volt_c大于或等于上述第一占空比duty_ic_up，则逆变器将上述第一占空比duty_ic_up，确定为第一目标占空比duty_c。
S1503，若上述第三占空比duty_volt_c小于上述第一占空比duty_ic_up，则逆变器判断上述第三占空比duty_volt_c是否小于或等于上第二占空比duty_ic_dn。
S1504，若上述第三占空比duty_volt_c小于或等于上述第二占空比duty_ic_dn，则逆变器将上述第二占空比duty_ic_dn，确定为上述第一目标占空比duty_c。
S1505，若上述第三占空比duty_volt_c大于上述第二占空比duty_ic_dn，则逆变器将上述第三占空比duty_volt_c，确定为上述第一目标占空比duty_c。
基于上述第一目标占空比duty_a、duty_b和duty_c，逆变器通过PWM控制双向功率管，以给负载供电。
以图3所示的单相逆变电路为例，结合图13和图16对本申请实施例进行说明。
基于上述获得的反馈电流ia_feed和反馈电压ua_feed，逆变器备可以根据图16中示出的本申请实施例提供的确定第一占空比、第二占空比和第三占空比的示意性流程图。在静止坐标系的坐标轴a上，获得第一占空比duty_ia_up、第二占空比duty_ia_dn和第三占空比duty_volt_a。
基于上述获得的第一占空比、第二占空比和第三占空比，逆变器可以根据上述图13中示出的本申请实施例提供的在静止坐标系的坐标轴a下的电流环对电压环进行动态限幅的具体流程，得到第一目标占空比duty_a，基于该第一目标占空比duty_a，逆变器通过PWM控制双向功率管，以给负载供电。为避免重复，此处不再做赘述。
在本申请实施例中，逆变器通过电流环控制电流，通过电压环控制电压，电压环和双电流环并行运行，其中电流环对电压环做动态限幅，减小了电压环和电流环串行运行的延时，且分别对电流环和电压环的参数进行设计，更易实现，有利于提高系统的稳定性和响应速度。
应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
上文中结合图1至图16，详细描述了本申请实施例提供的电压控制方法，下面将结合附图17至图19，详细描述本申请实施例提供的逆变器和电压控制装置。
图17示出了本申请实施例提供的逆变器1700，包括母线电容1721、双向功率管1722、滤波电感1723、滤波电容1724以及处理单元1725，上述母线电容1721与上述双向功率管1722一端连接，上述双向功率管1722的另一端与上述滤波电感1723的一端连接，上述滤波电感1723的另一端与上述滤波电容1724连接，上述滤波电感1723、上述滤波电容1724和上述处理单元连接1725。
该处理单元1725用于：分别从上述滤波电感的输出端和上述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；基于上述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；以及，选择所述第一占空比、所述第二占空比和所述第三占空比中的一个，控制所述双向功率管，以使所述双向功率管的占空比在所述第一占空比和所述第二占空比之间。
可选地，若上述第三占空比大于或等于上述第一占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第一占空比；若上述第三占空比小于或等于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第二占空比；或者，若上述第三占空比大于上述第一占空比、且小于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第三占空比。
可选地，上述第一反馈电流和上述第一反馈电压是在静止坐标系下获得的；该处理单元1725，具体用于对上述第一反馈电流进行坐标转换，获得旋转坐标系下的第二反馈电流；在上述电流环中，基于上述第二反馈电流、上述最大电流参考值和上述最小电流参考值，获得上述第一占空比和上述第二占空比；对上述第一反馈电压进行坐标转换，获得上述旋转坐标系下的第二反馈电压；在上述电压环中，基于上述第二反馈电压和电压参考值，获得上述第三占空比；以及，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个占空比作为第一目标占空比；对上述第一目标占空比进行坐标转换，获得上述静止坐标系下的第二目标占空比，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
可选地，上述电流环包括第一电流环和第二电流环；该处理单元1725，用于在上述第一电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最大电流参考值，获得上述第一占空比；在上述第二电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最小电流参考值，获得上述第二占空比。
可选地，该处理单元1725，用于将上述电压参考值减去上述第一反馈电流与预设系数的乘积得到的值确定为新的电压参考值；基于上述第一反馈电压和上述新的电压参考值，获得上述第三占空比。
可选地，上述母线电容的前级包括下列至少一项：储能、光伏或风电。
应理解，这里的逆变器1700可以具体为上述实施例中的逆变器，逆变器1700可以用于执行上述方法实施例中与逆变器的各个流程和/或步骤，为避免重复，在此不再赘述。
图18示出了本申请实施例提供的电压控制装置1800，应用于电压源逆变器，上述电压源逆变器包括母线电容、双向功率管、滤波电感以及滤波电容，上述母线电容与上述双向功率管一端连接，上述双向功率管的另一端与上述滤波电感的一端连接，上述滤波电感的另一端与上述滤波电容连接，该装置1800包括：获取模块1801和处理模块1802。
其中，获取模块1801，用于分别从上述滤波电感的输出端和上述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；处理模块1802，用于基于上述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；用于在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；以及，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
可选地，若上述第三占空比大于或等于上述第一占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第一占空比；若上述第三占空比小于或等于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第二占空比；或者，若上述第三占空比大于上述第一占空比、且小于上述第二占空比，则上述双向功率管的占空比为上述第三占空比。
可选地，上述第一反馈电流和上述第一反馈电压是在静止坐标系下获得的；该处理模块1802，具体用于对上述第一反馈电流进行坐标转换，获得旋转坐标系下的第二反馈电流；在上述电流环中，基于上述第二反馈电流、上述最大电流参考值和上述最小电流参考值，获得上述第一占空比和上述第二占空比；对上述第一反馈电压进行坐标转换，获得上述旋转坐标系下的第二反馈电压；在上述电压环中，基于上述第二反馈电压和电压参考值，获得上述第三占空比；以及，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个占空比作为第一目标占空比；
对上述第一目标占空比进行坐标转换，获得上述静止坐标系下的第二目标占空比，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
可选地，上述电流环包括第一电流环和第二电流环；该处理模块1802，用于在上述第一电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最大电流参考值，获得上述第一占空比；在上述第二电流环中，基于上述第二反馈电流和上述最小电流参考值，获得上述第二占空比。
可选地，该处理模块1802，用于将上述电压参考值减去上述第一反馈电流与预设系数的乘积得到的值确定为新的电压参考值；基于上述第一反馈电压和上述新的电压参考值，获得上述第三占空比。
可选地，上述母线电容的前级包括下列至少一项：储能、光伏或风电。
应理解，这里的装置1800以功能模块的形式体现。这里的术语“模块”可以指应用特有集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、电子电路、用于执行一个或多个软件或固件程序的处理器(例如共享处理器、专有处理器或组处理器等)和存储器、合并逻辑电路和/或其它支持所描述的功能的合适组件。在一个可选例子中，本领域技术人员可以理解，装置1800可以具体为上述实施例中的逆变器中的处理单元，或者，上述实施例中逆变器中的处理单元的功能可以集成在装置1800中，装置1800可以用于执行上述方法实施例中与逆变器中的处理单元对应的各个流程和/或步骤，为避免重复，在此不再赘述。
上述装置1800具有实现上述方法中逆变器中的处理单元执行的相应步骤的功能；上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。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
在本申请的实施例，图18中的装置1800也可以是芯片或者芯片系统，例如：片上系统(system on chip，SoC)。
图19示出了本申请实施例提供的处理装置1900。该处理装置1900为上述实施例中逆变器172中的处理单元1725。该处理装置1900包括：处理器1901和存储器1902，通信接口1903以及总线1904。其中，存储器1902用于存储指令，该处理器1901用于执行该存储器1902存储的指令。处理器1901、存储器1902和通信接口1903通过总线1904实现彼此之间的通信连接。
其中，处理器1901，用于分别从上述滤波电感的输出端和上述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；在电流环中，基于上述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；在电压环中，基于上述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；以及，选择上述第一占空比、上述第二占空比和上述第三占空比中的一个，控制上述双向功率管，以使上述双向功率管的占空比在上述第一占空比和上述第二占空比之间。
应理解，装置1900可以具体为上述实施例中逆变器中的处理单元，或者，上述实施例中逆变器中的处理单元的功能可以集成在装置1900中，装置1900可以用于执行上述方法实施例中与逆变器中的处理单元的各个步骤和/或流程。可选地，该存储器1902可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器。例如，存储器还可以存储设备类型的信息。该处理器1901可以用于执行存储器中存储的指令，并且该处理器执行该指令时，该处理器可以执行上述方法实施例中与逆变器中的处理单元对应的各个步骤和/或流程。
应理解，在本申请实施例中，该处理器可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，该处理器还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器执行存储器中的指令，结合其硬件完成上述方法的步骤。为避免重复，这里不再详细描述。
本领域普通技术人员可以意识到，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、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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申请的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，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，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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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，作为单元显示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网络单元上。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。
另外，在本申请各个实施例中的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。
所述功能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，本申请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(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请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、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种电压控制方法，其特征在于，应用于电压源逆变器，所述电压源逆变器包括母线电容、双向功率管、滤波电感以及滤波电容，所述母线电容与所述双向功率管一端连接，所述双向功率管的另一端与所述滤波电感的一端连接，所述滤波电感的另一端与所述滤波电容连接，所述方法包括：
分别从所述滤波电感的输出端和所述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；
在电流环中，基于所述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比，所述第一占空比大于所述第二占空比；
在电压环中，基于所述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；
选择所述第一占空比、所述第二占空比和所述第三占空比中的一个，控制所述双向功率管，以使所述双向功率管的占空比在所述第一占空比和所述第二占空比之间。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述第三占空比大于或等于所述第一占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第一占空比；
若所述第三占空比小于或等于所述第二占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第二占空比；或者，
若所述第三占空比大于所述第一占空比、且小于所述第二占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第三占空比。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一反馈电流和所述第一反馈电压是在静止坐标系下获得的；
所述在电流环中，基于所述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比，包括：
对所述第一反馈电流进行坐标转换，获得旋转坐标系下的第二反馈电流；
在所述电流环中，基于所述第二反馈电流、所述最大电流参考值和所述最小电流参考值，获得所述第一占空比和所述第二占空比；
所述在电压环中，基于所述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比，包括：
对所述第一反馈电压进行坐标转换，获得所述旋转坐标系下的第二反馈电压；
在所述电压环中，基于所述第二反馈电压和电压参考值，获得所述第三占空比；
所述选择所述第一占空比、所述第二占空比和所述第三占空比中的一个，控制所述双向功率管，包括：
选择所述第一占空比、所述第二占空比和所述第三占空比中的一个占空比作为第一目标占空比；
对所述第一目标占空比进行坐标转换，获得所述静止坐标系下的第二目标占空比，控制所述双向功率管，以使所述双向功率管的占空比在所述第一占空比和所述第二占空比之间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电流环包括第一电流环和第二电流环；
所述在所述电流环中，基于所述第二反馈电流、所述最大电流参考值和所述最小电流参考值，获得所述第一占空比和所述第二占空比，包括：
在所述第一电流环中，基于所述第二反馈电流和所述最大电流参考值，获得所述第一占空比；
在所述第二电流环中，基于所述第二反馈电流和所述最小电流参考值，获得所述第二占空比。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述在电压环中，基于所述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比，包括：
将所述电压参考值减去所述第一反馈电流与预设系数的乘积得到的值确定为新的电压参考值；
基于所述第一反馈电压和所述新的电压参考值，获得所述第三占空比。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述母线电容的前级包括下列至少一项：
储能、光伏或风电。
7.一种逆变器，其特征在于，包括母线电容、双向功率管、滤波电感、滤波电容以及处理单元，所述母线电容与所述双向功率管一端连接，所述双向功率管的另一端与所述滤波电感的一端连接，所述滤波电感的另一端与所述滤波电容连接，所述滤波电感、所述滤波电容和所述处理单元连接，所述处理单元用于：
分别从所述滤波电感的输出端和所述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；在电流环中，基于所述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；在电压环中，基于所述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；
选择所述第一占空比、所述第二占空比和所述第三占空比中的一个，控制所述双向功率管，以使所述双向功率管的占空比在所述第一占空比和所述第二占空比之间。
8.根据权利要求7所述的逆变器，其特征在于，若所述第三占空比大于或等于所述第一占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第一占空比；
若所述第三占空比小于或等于所述第二占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第二占空比；或者，
若所述第三占空比大于所述第一占空比、且小于所述第二占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第三占空比。
9.根据权利要求7或8所述的逆变器，其特征在于，所述第一反馈电流和所述第一反馈电压是在静止坐标系下获得的；
所述处理单元用于：
对所述第一反馈电流进行坐标转换，获得旋转坐标系下的第二反馈电流；
在所述电流环中，基于所述第二反馈电流、所述最大电流参考值和所述最小电流参考值，获得所述第一占空比和所述第二占空比；
对所述第一反馈电压进行坐标转换，获得所述旋转坐标系下的第二反馈电压；
在所述电压环中，基于所述第二反馈电压和电压参考值，获得所述第三占空比；
选择所述第一占空比、所述第二占空比和所述第三占空比中的一个占空比作为第一目标占空比；
对所述第一目标占空比进行坐标转换，获得所述静止坐标系下的第二目标占空比，控制所述双向功率管，以使所述双向功率管的占空比在所述第一占空比和所述第二占空比之间。
10.根据权利要求9所述的逆变器，其特征在于，所述电流环包括第一电流环和第二电流环；
所述处理单元用于：
在所述第一电流环中，基于所述第二反馈电流和所述最大电流参考值，获得所述第一占空比；
在所述第二电流环中，基于所述第二反馈电流和所述最小电流参考值，获得所述第二占空比。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的逆变器，其特征在于，所述处理单元用于：
将所述电压参考值减去所述第一反馈电流与预设系数的乘积得到的值确定为新的电压参考值；
基于所述第一反馈电压和所述新的电压参考值，获得所述第三占空比。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的逆变器，其特征在于，所述母线电容的前级包括下列至少一项：
储能、光伏或风电。
13.一种电压控制装置，其特征在于，应用于电压源逆变器，所述电压源逆变器包括母线电容、双向功率管、滤波电感以及滤波电容载，所述母线电容与所述双向功率管一端连接，所述双向功率管的另一端与所述滤波电感的一端连接，所述滤波电感的另一端与所述滤波电容连接，所述装置包括：
获取模块，用于分别从所述滤波电感的输出端和所述滤波电容的输出端获取第一反馈电流和第一反馈电压；
处理模块，用于在电流环中，基于所述第一反馈电流、最大电流参考值和最小电流参考值，获得第一占空比和第二占空比；在电压环中，基于所述第一反馈电压和电压参考值，获得第三占空比；以及，选择所述第一占空比、所述第二占空比和所述第三占空比中的一个，控制所述双向功率管，以使所述双向功率管的占空比在所述第一占空比和所述第二占空比之间。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，若所述第三占空比大于或等于所述第一占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第一占空比；
若所述第三占空比小于或等于所述第二占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第二占空比；或者，
若所述第三占空比大于所述第一占空比、且小于所述第二占空比，则所述双向功率管的占空比为所述第三占空比。
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