[发明专利]直驱式风电系统中三电平逆变器中点电位漂移抑制方法

说明书

技术领域

本发明属于大容量直驱式永磁同步风力发电系统能量转换装置控制领域，涉及一种 三电平逆变器中点电位漂移抑制方法。

背景技术

直驱式永磁风电系统的结构和控制相对简单；发电机定子通过变流器与电网连接， 因此发电机对电网的干扰较小；发电机的转速不受电网频率约束，因此无需采用增速齿 轮箱，相对节省了设备及维护成本；此外，随着大功率开关器件的普及和大容量变换器 拓扑结构的出现，使得大容量直驱式风力发电系统突破了能量转换装置的容量限制。

图1所示为一种典型直驱式永磁同步风力发电系统结构，其中三电平Boost变换器 完整的拓扑结构如图2所示，三电平Boost变换器后连接二极管箝位型三电平逆变器。 三电平逆变器工作过程中存在直流侧中点电位漂移的问题，目前国内外解决该问题的方 法以改进逆变器的调制算法为主，因此增加了逆变器调制算法的复杂性。

发明内容

为克服现有技术的上述不足，本发明针对这类风力发电系统提出了一种通过三电平 Boost变换器抑制三电平逆变器直流侧中点电位漂移的方法，改进方法相对简单，从而简 化了三电平逆变器的调制算法。为此，本发明采用如下的技术方案：

直驱式风电系统中三电平逆变器中点电位漂移抑制方法，该方法通过调节三电平 Boost变换器两个开关器件的开关信号间的相差抑制三电平逆变器中点电位的漂移，设三 电平Boost变换器的两个开关器件分别为第一开关器件S₁和第二开关器件S₂，该方法包 括下列步骤：

(1)确定三电平Boost变换器的工作模式，为连续导电模式还是不连续导电模式，若为 连续导电模式，则确定工作模式是电感独立供能模式还是电感-电容供能模式；设变换器 的开关信号间的相差为θ，升压比为d，输出电压为V_o，等效输出电流为I_o，开关周期为 T_s，则计算不连续导电模式和连续导电模式的临界电感值的公式如下：

LC1=VoTs4π2Iod(1-d)(12-d)[θ2+(2π-θ)2]d<0.5LC2=VoTs4π2Io(1-d)2(d-12)[θ2+(2π-θ)2]d>0.5]]>