CN116938023A - 一种anpc型三电平逆变器的控制方法、装置及设备 - Google Patents

一种anpc型三电平逆变器的控制方法、装置及设备 Download PDF

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CN116938023A CN202210347766.1A CN202210347766A CN116938023A CN 116938023 A CN116938023 A CN 116938023A CN 202210347766 A CN202210347766 A CN 202210347766A CN 116938023 A CN116938023 A CN 116938023A
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Abstract

本发明公开一种ANPC型三电平逆变器的控制方法、装置及设备，包括三电平逆变电路，该方法包括：首先确定逆变器由第一模式向第二模式切换，根据直流母线电压、逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值；若集电极电压值小于等于预设电压值，且第一模式和第二模式满足第一预设条件，且，外管的结温大于等于第一预设温度，和/或与该外管连接的钳位管的结温大于等于第二预设温度，则关断内管，开启另一个钳位管；第一预设条件包括第一模式输出正电位，第二模式输出零电位，且输出电流大于零，或第一模式输出负电位，第二模式输出零电位，且输出电流小于零。通过上述方法将结温较高的晶体管损耗均衡到内管，避免晶体管损坏。

Description

一种ANPC型三电平逆变器的控制方法、装置及设备
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种ANPC型三电平逆变器的控制方法、装置及设备。
背景技术
目前，三电平技术因其开关损耗小、效率高、输出谐波含量低等优点，广泛应用于各种全功率或双馈风电变流器的电力电子产品中，但传统的有源中点钳位(ActiveNeutral-point-clamped，ANPC)型三电平逆变器未考虑换流回路器件多、换流路径长、杂散电感大的缺点，导致绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，即开关管关断时，容易引起开关管损坏。
发明内容
本发明提供一种ANPC型三电平逆变器的控制方法、装置及设备，用以解决现有技术中存在的三电平逆变电路中开关管容易损坏的问题。
第一方面，本发明实施例提供一种ANPC型三电平逆变器的控制方法，所述ANPC型三电平逆变器包括三电平逆变电路，该方法包括：
确定所述ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换；
根据直流正母线电压、直流负母线电压、所述三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，所述集电极电压值用于表征所述第一模式中所述桥臂电流流经的内管的电压应力；
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第一预设条件，则判断所述桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与所述桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度；
若所述外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述内管，开启所述三电平逆变电路中的另一个钳位管；
其中，所述第一预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零。
在一种可能的实施方式中，所述判断所述桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与所述桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度之后，还包括：
若所述外管的结温小于所述第一预设温度，且所述钳位管的结温小于所述第二预设温度，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式不满足第一预设条件，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第二预设条件，则在第一时刻控制开启所述另一个钳位管，在第二时刻关断所述内管，在第三时刻，关断所述另一个钳位管，在第四时刻，开启所述另一个外管；
其中，所述第一时刻早于所述第二时刻，所述第二时刻早于所述第三时刻，所述第三时刻早于所述第四时刻；
所述第二预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第三预设条件，则在所述第一时刻控制开启所述另一个内管，在所述第二时刻关断所述钳位管，在所述第三时刻，关断所述另一个内管，在所述第四时刻，开启所述外管；
其中，所述第三预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零；或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零。
在一种可能的实施方式中，所述三电平逆变电路包括第一开关管及与其反并联的二极管组成的第一外管、第二开关管及与其反并联的二极管组成的第一内管、第三开关管及与其反并联的二极管组成的第二内管、第四开关管及与其反并联的二极管组成的第二外管、第五开关管及与其反并联的二极管组成的第一钳位管、第六开关管及与其反并联的二极管组成的第二钳位管、第一电容和第二电容，其中，所述第一外管的输入端与直流正母线连接，所述第一外管的输出端与所述第一内管、所述第一钳位管的输入端连接，所述第二外管的输入端与所述第二内管、所述第二钳位管的输出端连接，所述第二外管的输出端与直流负母线连接，所述第一钳位管的输出端与所述第二钳位管的输入端连接，所述第一内管的输出端与所述第二内管的输入端连接，所述第一钳位管的输出端、所述第二钳位管的输入端作为所述直流正母线和所述直流负母线的中点，所述第一电容连接在所述直流正母线与所述中点之间，所述第二电容连接在所述直流负母线与所述中点之间，所述第一内管的输出端、所述第二内管的输入端作为交流输出端，该方法还包括：
若所述集电极电压值小于等于所述预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，输出电流大于零，则判断所述第一外管的结温是否高于第一预设温度，以及所述第一钳位管的结温是否高于第二预设温度；
若所述第一外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第一钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第一内管，开启所述第二钳位管。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零，则判断所述第二外管的结温是否高于所述第一预设温度，以及所述第二钳位管的结温是否高于所述第二预设温度；
若所述第二外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第二钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第二内管，开启所述第一钳位管。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二钳位管，在所述第二时刻关断所述第一内管，在所述第三时刻，关断所述第二钳位管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
在一种可能的实施方式中，所述控制单元还用于：若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一钳位管，在所述第二时刻关断所述第二内管，在所述第三时刻，关断所述第一钳位管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二内管，在所述第二时刻关断所述第一钳位管，在所述第三时刻，关断所述第二内管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
在一种可能的实施方式中，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一内管，在所述第二时刻关断所述第二钳位管，在所述第三时刻，关断所述第一内管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
第二方面，本发明实施例提供一种ANPC型三电平逆变器的控制装置，所述ANPC型三电平逆变器包括三电平逆变电路，该装置包括：
确定模块，用于确定所述ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换；
计算模块，用于根据直流正母线电压、直流负母线电压、所述三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，所述集电极电压值用于表征所述第一模式中所述桥臂电流流经的内管的电压应力；
判断模块，用于若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第一预设条件，则判断所述桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与所述桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度；
控制模块，用于若所述外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述内管，开启所述三电平逆变电路中的另一个钳位管；
其中，所述第一预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述外管的结温小于所述第一预设温度，且所述钳位管的结温小于所述第二预设温度，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式不满足第一预设条件，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第二预设条件，则在第一时刻控制开启所述另一个钳位管，在第二时刻关断所述内管，在第三时刻，关断所述另一个钳位管，在第四时刻，开启所述另一个外管；
其中，所述第一时刻早于所述第二时刻，所述第二时刻早于所述第三时刻，所述第三时刻早于所述第四时刻；
所述第二预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第三预设条件，则在所述第一时刻控制开启所述另一个内管，在所述第二时刻关断所述钳位管，在所述第三时刻，关断所述另一个内管，在所述第四时刻，开启所述外管；
其中，所述第三预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零；或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零。
在一种可能的实施方式中，所述三电平逆变电路包括第一开关管及与其反并联的二极管组成的第一外管、第二开关管及与其反并联的二极管组成的第一内管、第三开关管及与其反并联的二极管组成的第二内管、第四开关管及与其反并联的二极管组成的第二外管、第五开关管及与其反并联的二极管组成的第一钳位管、第六开关管及与其反并联的二极管组成的第二钳位管、第一电容和第二电容，其中，所述第一外管的输入端与直流正母线连接，所述第一外管的输出端与所述第一内管、所述第一钳位管的输入端连接，所述第二外管的输入端与所述第二内管、所述第二钳位管的输出端连接，所述第二外管的输出端与直流负母线连接，所述第一钳位管的输出端与所述第二钳位管的输入端连接，所述第一内管的输出端与所述第二内管的输入端连接，所述第一钳位管的输出端、所述第二钳位管的输入端作为所述直流正母线和所述直流负母线的中点，所述第一电容连接在所述直流正母线与所述中点之间，所述第二电容连接在所述直流负母线与所述中点之间，所述第一内管的输出端、所述第二内管的输入端作为交流输出端，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值小于等于所述预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，输出电流大于零，则判断所述第一外管的结温是否高于第一预设温度，以及所述第一钳位管的结温是否高于第二预设温度；
若所述第一外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第一钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第一内管，开启所述第二钳位管。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零，则判断所述第二外管的结温是否高于所述第一预设温度，以及所述第二钳位管的结温是否高于所述第二预设温度；
若所述第二外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第二钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第二内管，开启所述第一钳位管。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二钳位管，在所述第二时刻关断所述第一内管，在所述第三时刻，关断所述第二钳位管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一钳位管，在所述第二时刻关断所述第二内管，在所述第三时刻，关断所述第一钳位管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二内管，在所述第二时刻关断所述第一钳位管，在所述第三时刻，关断所述第二内管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
在一种可能的实施方式中，所述控制模块还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一内管，在所述第二时刻关断所述第二钳位管，在所述第三时刻，关断所述第一内管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
第三方面，本发明实施例提供一种ANPC型三电平逆变器的控制设备，所述ANPC型三电平逆变器包括三电平逆变电路，所述控制设备至少包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现第一方面中任一所述的方法的步骤。
本发明有益效果如下：
本发明公开的一种ANPC型三电平逆变器的控制方法、装置及设备，应用于电力电子技术领域，该逆变器包括三电平逆变电路，该方法包括：确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换；根据直流正母线电压、直流负母线电压、三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，集电极电压值用于表征第一模式中桥臂电流流经的内管的电压应力；若集电极电压值小于等于预设电压值，且第一模式和第二模式满足第一预设条件，则判断桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度；若外管的结温大于等于第一预设温度，和/或钳位管的结温大于等于第二预设温度，则控制关断内管，开启三电平逆变电路中的另一个钳位管；其中，第一预设条件包括第一模式为输出电位为正电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流大于零，或第一模式为输出电位为负电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流小于零。通过上述控制方法进行桥臂电流的切换，当外管或钳位管结温较高时，使得零电位桥臂电流不会流经结温较高的外管和/或钳位管，从而实现了将结温较高的外管损耗和/或钳位管损耗均衡到内管，避免由于结温过高导致的晶体管毁坏的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术中的一种三电平逆变电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的控制方法示意图；
图3为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的具体控制方法示意图；
图4a为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的换路电流示意图；
图4b为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的时序控制示意图；
图5a为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图；
图5b为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图；
图6a为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图；
图6b为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图；
图7a为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图；
图7b为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图；
图8a为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图；
图8b为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图；
图9a为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图；
图9b为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图；
图10为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的控制装置的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，三电平技术因其开关损耗小、效率高、输出谐波含量低等优点，广泛应用于各种全功率或双馈风电变流器的电力电子产品中，如图1所示，为相关技术中的一种三电平逆变电路的结构示意图，三电平逆变电路连接于直流正母线L1和直流负母线L2之间，三电平逆变电路具体包括第一开关管及与其反并联的二极管组成的第一外管T1、第二开关管及与其反并联的二极管组成的第一内管T2、第三开关管及与其反并联的二极管组成的第二内管T3、第四开关管及与其反并联的二极管组成的第二外管T4、第五开关管及与其反并联的二极管组成的第一钳位管T5、第六开关管及与其反并联的二极管组成的第二钳位管T6、第一电容C1和第二电容C2，其中，第一外管T1的输入端与直流正母线L1连接，第一外管T1的输出端与第一内管T2、第一钳位管T3的输入端连接，第二外管T4的输入端与第二内管T5、第二钳位管T6的输出端连接，第二外管T4的输出端与直流负母线L2连接，第一钳位管T3的输出端与第二钳位管T6的输入端连接，第一内管T2的输出端与第二内管T5的输入端连接，第一钳位管T3的输出端、第二钳位管T6的输入端作为直流正母线L1和直流负母线L2的中点O，第一电容C1连接在直流正母线L1与中点O之间，第二电容连接在直流负母线L2与中点O之间，第一内管T3的输出端、第二内管T6的输入端作为交流输出端AC。
传统的ANPC型三电平逆变器调制方法为：当Vo＞0时，T2开启，同时T4、T5和T6关断，T1和T3互补开启；当Vo＜0时，T5开启，同时T1、T2和T3关断，T4和T6互补开启。该调制方法的缺点在于ANPC逆变器的换流回路中的器件多、换流路径长、杂散电感大，从而产生较大的集电极电压Vce，过大的电压应力会引起电路中的开关管损坏。此外，传统的ANPC型三电平逆变器调制方法也存在开关损耗分布不均的情况，同样不利于热设计和模块寿命，引起开关管的毁损。
基于上述问题，本发明实施例提供一种ANPC型三电平逆变器的控制方法，用以解决现有技术中三电平逆变电路中开关管容易损坏的问题。
下面结合上述描述的应用场景，参考附图来描述本申请示例性实施方式提供的ANPC型三电平逆变器，需要注意的是，上述应用场景仅是为了便于理解本申请的精神和原理而示出，本申请的实施方式在此方面不受任何限制。
如图2所示，为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的控制方法示意图，该控制方法包括：
步骤201，确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换，执行步骤202；
步骤202，根据直流正母线电压、直流负母线电压、三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，集电极电压值用于表征第一模式中桥臂电流流经的内管的电压应力，执行步骤303；
步骤203，若集电极电压值小于等于预设电压值，且第一模式和第二模式满足第一预设条件，则判断桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度，执行步骤204；
步骤204，若外管的结温大于等于第一预设温度，和/或钳位管的结温大于等于第二预设温度，则控制关断内管，开启三电平逆变电路中的另一个钳位管；
其中，第一预设条件包括第一模式为输出电位为正电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流大于零，或第一模式为输出电位为负电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流小于零。
本发明公开的一种ANPC型三电平逆变器的控制方法，该逆变器包括三电平逆变电路，该控制方法包括：首先确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换，然后根据直流正母线电压、直流负母线电压、三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，集电极电压值用于表征第一模式中桥臂电流流经的内管的电压应力；若集电极电压值小于等于预设电压值，且第一模式和第二模式满足第一预设条件，则判断桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度；若外管的结温大于等于第一预设温度，和/或钳位管的结温大于等于第二预设温度，则控制关断内管，开启三电平逆变电路中的另一个钳位管；其中，第一预设条件包括第一模式为输出电位为正电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流大于零，或第一模式为输出电位为负电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流小于零。通过上述控制方法进行桥臂电流的切换，当外管或钳位管结温较高时，使得零电位桥臂电流不会流经结温较高的外管和/或钳位管，从而实现了将结温较高的外管损耗和/或钳位管损耗均衡到内管，避免由于结温过高导致的晶体管毁坏的问题。
此外，本发明实施例中，将计算得到的集电极电压值与预设电压值进行比较，以确定是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值。如果集电极电压值比较小，则确定在此时的集电极电压值条件下可以不切到小换流，继续用损耗分配的方式优化热分布，如果集电极电压值比较大，则确定在此时的集电极电压值条件下需要将大换流回路分解为多个小换流回路进行控制，可以避免由于大换流回路导致的晶体管损坏。
下面结合三电平逆变电路以及控制时序对上述的控制方法进行详细说明：
如图3所示，为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的具体控制方法示意图，该控制方法具体包括：
步骤301，确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换，执行步骤302；
步骤302，根据直流正母线电压、直流负母线电压、三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，执行步骤403；
其中，集电极电压值用于表征第一模式中桥臂电流流经的内管的电压应力。
本发明实施例中，可以通过下列公式计算集电极电压值Vce：
Vce＝Ls*di/dt+Vdc/2+Vs，其中，Ls为预设杂散电感，预设杂散电感值应设置为杂散电感的实测值，di/dt为三电平逆变电路的桥臂电流的变化率，Vdc为直流母线的电压值，Vs为电压安全裕量。
步骤303，判断集电极电压值是否大于预设电压值，若是，则执行步骤408，否则执行步骤304；
步骤304，判断第一模式和第二模式是否满足第一预设条件，若是，则执行步骤305，否则执行步骤307；
具体的，第一预设条件包括第一模式为输出电位为正电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流大于零，或第一模式为输出电位为负电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流小于零。
步骤305，判断桥臂电流流经的外管的结温是否大于等于第一预设温度，和/或与桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否大于等于第二预设温度，若是，则执行步骤306，否则，执行步骤307；
步骤306，控制关断内管，开启三电平逆变电路中的另一个钳位管，结束操作；
步骤307，控制关断外管，开启三电平逆变电路中的另一个钳位管，结束操作；
步骤308，判断第一模式和第二模式满足第二预设条件还是第三预设条件，若满足第二预设条件，则执行步骤309，若满足第三预设条件，则执行步骤310；
步骤309，在第一时刻控制开启另一个钳位管，在第二时刻关断内管，在第三时刻，关断另一个钳位管，在第四时刻，开启另一个外管，结束操作；
其中，第一时刻早于第二时刻，第二时刻早于第三时刻，第三时刻早于第四时刻；
第二预设条件包括第一模式为输出电位为零电位，第二模式为输出电位为负电位，且输出电流大于零，或第一模式为输出电位为零电位，第二模式为输出电位为正电位，且输出电流小于零。
步骤310，在第一时刻控制开启另一个内管，在第二时刻关断钳位管，在第三时刻，关断另一个内管，在第四时刻，开启外管，结束操作；
其中，第三预设条件包括第一模式为输出电位为零电位，第二模式为输出电位为负电位，且输出电流小于零；或第一模式为输出电位为零电位，第二模式为输出电位为正电位，且输出电流大于零。
下面结合图1中的三电平逆变电路对上述控制方法进行详细说明：
当第一模式和第二模式满足上述第一预设条件时，在一种可能的实施方式中，如图4a所示，为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的换路电流示意图，在t0时刻，第一模式的输出电位为正电位，形成了正电位桥臂电流I1，若此时要完成向第二模式(零电位)的切换，且输出电流I＞0，按照上述传统ANPC方法，会形成如图4a所示的零电位桥臂电流I2；
本发明实施例提供的ANPC型三电平逆变器，在t0时刻，确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式进行切换，第一模式中桥臂电流I1流经的内管为第一内管T2，计算出第一内管T2集电极电压值Vce，并将计算得到的集电极电压值Vce与预设电压值V进行比较，以确定是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值；若集电极电压值Vce小于等于预设电压值V，则判断第一外管T1的结温是否高于第一预设温度，以及第一钳位管T3中的二极管结温是否高于第二预设温度；若第一外管T1的结温大于等于第一预设温度，和/或第一钳位管T1的结温大于等于第二预设温度，则如图4b所示，为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的时序控制示意图，控制关断第一内管T2，若第二钳位管T6已开启，则维持导通，若第二钳位管T6关断，则开启第二钳位管T6，此时形成了如图4a所示的零电位桥臂电流I3，即完成了第一模式(正电位)向第二模式(零电位)的切换。
需要说明的是，在不改变上述时序控制中提到的外管、内管以及钳位管的控制方法的情况下，可以根据具体实施的实际需要，对其他外管、内管以及钳位进行开启或关断，比如在t0时刻，为后续控制需要可以开启T3，不影响上述时序控制的效果，下文控制方法的实施同理，重复之处不再赘述。
当第一模式和第二模式满足上述第一预设条件时，在另一种可能的实施方式中，如图5a所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图，在t0时刻，此时第一模式的输出电位为负电位，形成了负电位桥臂电流I1，若此时要完成向第二模式(零电位)的切换，且输出电流I＜0，按照传统ANPC方法，会形成如图5a所示的零电位桥臂电流I2；
本发明实施例提供的ANPC型三电平逆变器，在t0时刻，确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式进行切换，第一模式中桥臂电流I1流经的内管为第二内管T5，计算出第二内管T5集电极电压值Vce，并将计算得到的集电极电压值Vce与预设电压值V进行比较，以确定是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值；若集电极电压值Vce小于等于预设电压值V，则判断第二外管T4的结温是否高于第一预设温度，以及第二钳位管T6中的二极管结温是否高于第二预设温度；若第二外管T4的结温大于等于第一预设温度，和/或第二钳位管T6的结温大于等于第二预设温度，则如图5b所示，为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的时序控制示意图，控制关断第二内管T5，若第一钳位管T3已开启，则维持导通，若第一钳位管T3关断，则开启第一钳位管T3，此时形成了如图所示的零电位桥臂电流I3，即完成了第一模式(负电位)向第二模式(零电位)的切换。
综合上述两种实施例，当外管或钳位管结温较高时，通过上述控制方法进行桥臂电流的切换，使得零电位桥臂电流不会流经结温较高的外管和/或钳位管，也就实现了将结温较高的外管损耗和/或钳位管损耗均衡到内管。并且通过判断在当前集电极电压值Vce条件下是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值，可以避免大换流回路导致的开关管损坏。
当第一模式和第二模式满足上述第二预设条件时，在一种可能的实施方式中，如图6a所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图，在t0时刻，第一模式的输出电位为零电位，形成了零电位桥臂电流I1，若此时要完成向第二模式(负电位)的切换，且输出电流I＞0，按照传统ANPC方法，会形成如图6a所示的负电位桥臂电流I2；
本发明实施例提供的ANPC型三电平逆变器，在t0时刻，确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式进行切换，第一模式中桥臂电流I1流经的内管为第一内管T2后，计算出第一内管T2集电极电压值Vce，并将计算集电极电压值Vce与预设电压值V进行比较，以确定是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值Vce，若集电极电压值Vce大于预设电压值V，则如图6b所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图，在第一时刻t1控制开启第二钳位管T6，在第二时刻t2关断第一内管T2，在第三时刻t3，关断第二钳位管T6，在第四时刻t4，开启第二外管T4，形成负电位桥臂电流I3；
需要说明的是，因所有电路中的器件遵循“先关断后导通”的原则，所以设置第三时刻t3至第四时刻t4为死区时间,在死区时间内，需要三电平逆变电路中的外管、内管以及钳位管保持关断状态，下文控制方法的实施同理，重复之处不再赘述。
当第一模式和第二模式满足上述第二预设条件时，在另一种可能的实施方式中，如图7a所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图，在t0时刻，此时第一模式的输出电位为零电位，形成了零电位桥臂电流I1，若要完成向第二模式(正电位)的切换，且输出电流I＜0，按照传统ANPC方法，会形成如图7a所示的正电位桥臂电流I2；
本发明实施例提供的ANPC型三电平逆变器，在t0时刻，确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式进行切换，第一模式中桥臂电流I1流经的内管为第二内管T5后，计算出第二内管T5集电极电压值Vce，并将计算集电极电压值Vce与预设电压值Vo进行比较，以确定是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值Vce；若集电极电压值Vce大于预设电压值V，则如图7b所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图，在第一时刻t1控制开启第一钳位管T3，在第二时刻t2关断第二内管T5，在第三时刻t3，关断第一钳位管T3，在第四时刻t4，开启第一外管T1，形成正电位桥臂电流I3。
当第一模式和第二模式满足上述第三预设条件时，在一种可能的实施方式中，如图8a所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图，在t0时刻，第一模式的输出电位为零电位，形成了零电位桥臂电流I1，若要完成向第二模式(负电位)的切换，且输出电流I＜0，按照传统ANPC方法，会形成如图8a所示的负电位桥臂电流I2；
本发明实施例提供的ANPC型三电平逆变器，在t0时刻，确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式进行切换，第一模式中桥臂电流I1流经的内管为第一内管T2后，计算出第一内管T2集电极电压值Vce，并将计算集电极电压值Vce与预设电压值V进行比较，以确定是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值Vce；若集电极电压值Vce大于预设电压值V，则如图8b所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图，在第一时刻t1控制开启第二内管T5，在第二时刻t2关断第一钳位管T3，在第三时刻t3，关断第二内管T5，在第四时刻t4，开启第二外管T4，形成负电位桥臂电流I3。
当第一模式和第二模式满足上述第三预设条件时，在另一种可能的实施方式中，如图9a所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的换路电流示意图，在t0时刻，第一模式的输出电位为零电位，形成了零电位桥臂电流I1，若要完成向第二模式(正电位)的切换，且输出电流I＞0，按照传统ANPC方法，会形成如图9a所示的正电位桥臂电流I2；
本发明实施例提供的ANPC型三电平逆变器，在t0时刻，确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式进行切换，第一模式中桥臂电流I1流经的内管为第二内管T5后，计算出第二内管T5集电极电压值Vce，并将计算得到的集电极电压值Vce与预设电压值V进行比较，以确定是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值Vce；若集电极电压值Vce大于预设电压值Vo，则如图9b所示，为本发明实施例提供的另一种三电平逆变电路的时序控制示意图，在第一时刻t1控制开启第一内管T2，在第二时刻t2关断第二钳位管T3，在第三时刻t3，关断第一内管T2，在第四时刻t4，开启第一外管T1，形成正电位桥臂电流I3。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种ANPC型三电平逆变器的控制装置，装置的实施可以参考上述方法的实施，重复之处不再赘述。
如图10所示，为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的控制装置的结构示意图，该装置包括确定模块1001、计算模块1002、判断模块1003和控制模块1004：
确定模块1001，用于确定所述ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换；
计算模块1002，用于根据直流正母线电压、直流负母线电压、所述三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，所述集电极电压值用于表征所述第一模式中所述桥臂电流流经的内管的电压应力；
判断模块1003，用于若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第一预设条件，则判断所述桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与所述桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度；
控制模块1004，用于若所述外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述内管，开启所述三电平逆变电路中的另一个钳位管；
其中，所述第一预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述外管的结温小于所述第一预设温度，且所述钳位管的结温小于所述第二预设温度，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式不满足第一预设条件，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第二预设条件，则在第一时刻控制开启所述另一个钳位管，在第二时刻关断所述内管，在第三时刻，关断所述另一个钳位管，在第四时刻，开启所述另一个外管；
其中，所述第一时刻早于所述第二时刻，所述第二时刻早于所述第三时刻，所述第三时刻早于所述第四时刻；
所述第二预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第三预设条件，则在所述第一时刻控制开启所述另一个内管，在所述第二时刻关断所述钳位管，在所述第三时刻，关断所述另一个内管，在所述第四时刻，开启所述外管；
其中，所述第三预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零；或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零。
可选的，所述三电平逆变电路包括第一开关管及与其反并联的二极管组成的第一外管、第二开关管及与其反并联的二极管组成的第一内管、第三开关管及与其反并联的二极管组成的第二内管、第四开关管及与其反并联的二极管组成的第二外管、第五开关管及与其反并联的二极管组成的第一钳位管、第六开关管及与其反并联的二极管组成的第二钳位管、第一电容和第二电容，其中，所述第一外管的输入端与直流正母线连接，所述第一外管的输出端与所述第一内管、所述第一钳位管的输入端连接，所述第二外管的输入端与所述第二内管、所述第二钳位管的输出端连接，所述第二外管的输出端与直流负母线连接，所述第一钳位管的输出端与所述第二钳位管的输入端连接，所述第一内管的输出端与所述第二内管的输入端连接，所述第一钳位管的输出端、所述第二钳位管的输入端作为所述直流正母线和所述直流负母线的中点，所述第一电容连接在所述直流正母线与所述中点之间，所述第二电容连接在所述直流负母线与所述中点之间，所述第一内管的输出端、所述第二内管的输入端作为交流输出端，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值小于等于所述预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，输出电流大于零，则判断所述第一外管的结温是否高于第一预设温度，以及所述第一钳位管的结温是否高于第二预设温度；
若所述第一外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第一钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第一内管，开启所述第二钳位管。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零，则判断所述第二外管的结温是否高于所述第一预设温度，以及所述第二钳位管的结温是否高于所述第二预设温度；
若所述第二外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第二钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第二内管，开启所述第一钳位管。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二钳位管，在所述第二时刻关断所述第一内管，在所述第三时刻，关断所述第二钳位管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一钳位管，在所述第二时刻关断所述第二内管，在所述第三时刻，关断所述第一钳位管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二内管，在所述第二时刻关断所述第一钳位管，在所述第三时刻，关断所述第二内管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
可选的，所述控制模块1004还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一内管，在所述第二时刻关断所述第二钳位管，在所述第三时刻，关断所述第一内管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
基于相同的发明构思，本发明实施例还提供一种ANPC型三电平逆变器的控制设备，设备的实施可以参考上述方法的实施，重复之处不再赘述。
如图11所示，为本发明实施例提供的一种三电平逆变电路的控制设备的结构示意图，所述ANPC型三电平逆变器包括三电平逆变电路，所述控制设备至少包括处理器1101、存储器1102、通讯接口1103和总线1104，所述处理器1101用于执行存储器1102中存储的计算机程序时实现控制方法的步骤。
存储器1102，用于存储处理器1101执行的计算机程序。存储器1102可以主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统，以及运行即时通讯功能所需的程序等；存储数据区可存储各种即时通讯信息和操作指令集等。
存储器1102可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(random-access memory，RAM)；存储器1102也可以是非易失性存储器(non-volatilememory)，例如只读存储器，快闪存储器(flash memory)，硬盘(hard disk drive，HDD)或固态硬盘(solid-state drive，SSD)、或者存储器1102是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器1102可以是上述存储器的组合。
处理器1101，可以包括一个或多个中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)或者为数字处理单元等。处理器1101，用于调用存储器1102中存储的计算机程序时实现上述任意一种控制方法。
通讯接口1103用于与终端设备和其他服务器进行通信。
本申请实施例中不限定上述存储器1102、通讯接口1103和处理器1101之间的具体连接介质。本申请实施例在图11中以存储器1102和处理器1101之间通过总线1104连接，总线1104在图11中以粗线表示，其它部件之间的连接方式，仅是进行示意性说明，并不引以为限。总线1104可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
具体的，处理器1101，用于调用存储器1102中存储的计算机程序时，按照获得的程序执行：
确定所述ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换；
根据直流正母线电压、直流负母线电压、所述三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，所述集电极电压值用于表征所述第一模式中所述桥臂电流流经的内管的电压应力；
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第一预设条件，则判断所述桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与所述桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度；
若所述外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述内管，开启所述三电平逆变电路中的另一个钳位管；
其中，所述第一预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零。
可选的，该处理器1101还用于：
若所述外管的结温小于所述第一预设温度，且所述钳位管的结温小于所述第二预设温度，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
可选的，该处理器1101还用于：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式不满足第一预设条件，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
可选的，该处理器1101还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第二预设条件，则在第一时刻控制开启所述另一个钳位管，在第二时刻关断所述内管，在第三时刻，关断所述另一个钳位管，在第四时刻，开启所述另一个外管；
其中，所述第一时刻早于所述第二时刻，所述第二时刻早于所述第三时刻，所述第三时刻早于所述第四时刻；
所述第二预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零。
可选的，该处理器1101还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第三预设条件，则在所述第一时刻控制开启所述另一个内管，在所述第二时刻关断所述钳位管，在所述第三时刻，关断所述另一个内管，在所述第四时刻，开启所述外管；
其中，所述第三预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零；或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零。
可选的，所述三电平逆变电路包括第一开关管及与其反并联的二极管组成的第一外管、第二开关管及与其反并联的二极管组成的第一内管、第三开关管及与其反并联的二极管组成的第二内管、第四开关管及与其反并联的二极管组成的第二外管、第五开关管及与其反并联的二极管组成的第一钳位管、第六开关管及与其反并联的二极管组成的第二钳位管、第一电容和第二电容，其中，所述第一外管的输入端与直流正母线连接，所述第一外管的输出端与所述第一内管、所述第一钳位管的输入端连接，所述第二外管的输入端与所述第二内管、所述第二钳位管的输出端连接，所述第二外管的输出端与直流负母线连接，所述第一钳位管的输出端与所述第二钳位管的输入端连接，所述第一内管的输出端与所述第二内管的输入端连接，所述第一钳位管的输出端、所述第二钳位管的输入端作为所述直流正母线和所述直流负母线的中点，所述第一电容连接在所述直流正母线与所述中点之间，所述第二电容连接在所述直流负母线与所述中点之间，所述第一内管的输出端、所述第二内管的输入端作为交流输出端，该处理器1101具体用于：
若所述集电极电压值小于等于所述预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，输出电流大于零，则判断所述第一外管的结温是否高于第一预设温度，以及所述第一钳位管的结温是否高于第二预设温度；
若所述第一外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第一钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第一内管，开启所述第二钳位管。
可选的，该处理器1101还用于；
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零，则判断所述第二外管的结温是否高于所述第一预设温度，以及所述第二钳位管的结温是否高于所述第二预设温度；
若所述第二外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第二钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第二内管，开启所述第一钳位管。
可选的，该处理器1101还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二钳位管，在所述第二时刻关断所述第一内管，在所述第三时刻，关断所述第二钳位管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
可选的，该处理器1101还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一钳位管，在所述第二时刻关断所述第二内管，在所述第三时刻，关断所述第一钳位管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
可选的，该处理器1101还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二内管，在所述第二时刻关断所述第一钳位管，在所述第三时刻，关断所述第二内管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
可选的，该处理器1101还用于：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一内管，在所述第二时刻关断所述第二钳位管，在所述第三时刻，关断所述第一内管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。本发明公开的一种ANPC型三电平逆变器的控制方法、装置及设备，该逆变器包括三电平逆变电路，该方法包括：确定ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换，根据直流正母线电压、直流负母线电压、三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，集电极电压值用于表征第一模式中桥臂电流流经的内管的电压应力，若集电极电压值大于预设电压值，且第一模式和第二模式满足第二预设条件，即满足第一模式为输出电位为零电位，第二模式为输出电位为负电位，且输出电流大于零，或第一模式为输出电位为零电位，第二模式为输出电位为正电位，且输出电流小于零，则在第一时刻控制开启另一个钳位管，在第二时刻关断内管，在第三时刻，关断另一个钳位管，在第四时刻，开启另一个外管，若集电极电压值大于预设电压值，且第一模式和第二模式满足第三预设条件，即满足第一模式为输出电位为零电位，第二模式为输出电位为负电位，且输出电流小于零；或第一模式为输出电位为零电位，第二模式为输出电位为正电位，且输出电流大于零，则在第一时刻控制开启另一个内管，在第二时刻关断钳位管，在第三时刻，关断另一个内管，在第四时刻，开启外管；通过这种控制方法，可以在进行换流之前，通过获取集电极电压，提前判断集电极电压值的条件是否需要切换到小换流回路以降低集电极电压值，将传统大换流回路转换为多个小换流回路，可以避免由于大换流回路导致的晶体管损坏。若集电极电压值小于等于预设电压值，则判断第一模式和第二模式是否满足第一预设条件，若满足第一预设条件，即若满足第一模式为输出电位为正电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流大于零，或第一模式为输出电位为负电位，第二模式为输出电位为零电位，且输出电流小于零，同时，桥臂电流流经的外管的结温大于等于第一预设温度和/或与桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温大于等于第二预设温度，则控制关断内管，开启三电平逆变电路中的另一个钳位管，若满足第一预设条件但外管的结温小于第一预设温度，且钳位管的结温小于所述第二预设温度则控制关断外管，开启三电平逆变电路中的另一个钳位管，通过这种控制方法在外管或钳位管结温较高时，对桥臂电流进行切换，可以使得零电位桥臂电流不会流经结温较高的外管和/或钳位管，从而将结温较高的外管损耗和/或钳位管损耗均衡到内管，进而避免由于晶体管结温过高导致的晶体管毁坏。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (13)

1.一种ANPC型三电平逆变器的控制方法，所述ANPC型三电平逆变器包括三电平逆变电路，其特征在于，该方法包括：
确定所述ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换；
根据直流正母线电压、直流负母线电压、所述三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，所述集电极电压值用于表征所述第一模式中所述桥臂电流流经的内管的电压应力；
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第一预设条件，则判断所述桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与所述桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度；
若所述外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述内管，开启所述三电平逆变电路中的另一个钳位管；
其中，所述第一预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断所述桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与所述桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度之后，还包括：
若所述外管的结温小于所述第一预设温度，且所述钳位管的结温小于所述第二预设温度，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式不满足第一预设条件，则控制关断所述外管，开启所述另一个钳位管。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第二预设条件，则在第一时刻控制开启所述另一个钳位管，在第二时刻关断所述内管，在第三时刻，关断所述另一个钳位管，在第四时刻，开启所述另一个外管；
其中，所述第一时刻早于所述第二时刻，所述第二时刻早于所述第三时刻，所述第三时刻早于所述第四时刻；
所述第二预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第三预设条件，则在所述第一时刻控制开启所述另一个内管，在所述第二时刻关断所述钳位管，在所述第三时刻，关断所述另一个内管，在所述第四时刻，开启所述外管；
其中，所述第三预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零；或所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零。
6.如权利要求5所述的方法，所述三电平逆变电路包括第一开关管及与其反并联的二极管组成的第一外管、第二开关管及与其反并联的二极管组成的第一内管、第三开关管及与其反并联的二极管组成的第二内管、第四开关管及与其反并联的二极管组成的第二外管、第五开关管及与其反并联的二极管组成的第一钳位管、第六开关管及与其反并联的二极管组成的第二钳位管、第一电容和第二电容，其中，所述第一外管的输入端与直流正母线连接，所述第一外管的输出端与所述第一内管、所述第一钳位管的输入端连接，所述第二外管的输入端与所述第二内管、所述第二钳位管的输出端连接，所述第二外管的输出端与直流负母线连接，所述第一钳位管的输出端与所述第二钳位管的输入端连接，所述第一内管的输出端与所述第二内管的输入端连接，所述第一钳位管的输出端、所述第二钳位管的输入端作为所述直流正母线和所述直流负母线的中点，所述第一电容连接在所述直流正母线与所述中点之间，所述第二电容连接在所述直流负母线与所述中点之间，所述第一内管的输出端、所述第二内管的输入端作为交流输出端，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值小于等于所述预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，输出电流大于零，则判断所述第一外管的结温是否高于第一预设温度，以及所述第一钳位管的结温是否高于第二预设温度；
若所述第一外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第一钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第一内管，开启所述第二钳位管。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值小于等于预设电压值，所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零，则判断所述第二外管的结温是否高于所述第一预设温度，以及所述第二钳位管的结温是否高于所述第二预设温度；
若所述第二外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述第二钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述第二内管，开启所述第一钳位管。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二钳位管，在所述第二时刻关断所述第一内管，在所述第三时刻，关断所述第二钳位管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一钳位管，在所述第二时刻关断所述第二内管，在所述第三时刻，关断所述第一钳位管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为负电位，且输出电流小于零，则在所述第一时刻控制开启所述第二内管，在所述第二时刻关断所述第一钳位管，在所述第三时刻，关断所述第二内管，在所述第四时刻，开启所述第二外管。
11.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
若所述集电极电压值大于所述预设电压值，且所述第一模式为所述输出电位为零电位，所述第二模式为所述输出电位为正电位，且输出电流大于零，则在所述第一时刻控制开启所述第一内管，在所述第二时刻关断所述第二钳位管，在所述第三时刻，关断所述第一内管，在所述第四时刻，开启所述第一外管。
12.一种ANPC型三电平逆变器的控制装置，所述ANPC型三电平逆变器包括三电平逆变电路，其特征在于，该装置包括：
确定模块，用于确定所述ANPC型三电平逆变器由第一模式向第二模式切换；
计算模块，用于根据直流正母线电压、直流负母线电压、所述三电平逆变电路的桥臂电流、预设杂散电感和电压安全裕量，计算集电极电压值，其中，所述集电极电压值用于表征所述第一模式中所述桥臂电流流经的内管的电压应力；
判断模块，用于若所述集电极电压值小于等于预设电压值，且所述第一模式和所述第二模式满足第一预设条件，则判断所述桥臂电流流经的外管的结温是否高于第一预设温度，以及与所述桥臂电流流经的外管连接的钳位管的结温是否高于第二预设温度；
控制模块，用于若所述外管的结温大于等于所述第一预设温度，和/或所述钳位管的结温大于等于所述第二预设温度，则控制关断所述内管，开启所述三电平逆变电路中的另一个钳位管；
其中，所述第一预设条件包括所述第一模式为所述输出电位为正电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且输出电流大于零，或所述第一模式为所述输出电位为负电位，所述第二模式为所述输出电位为零电位，且所述输出电流小于零。
13.一种ANPC型三电平逆变器的控制设备，所述ANPC型三电平逆变器包括三电平逆变电路，其特征在于，所述控制设备至少包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现权利要求1-11中任一所述的方法的步骤。
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