[发明专利]一种多电平变流器直流电压中性点偏移抑制电路及抑制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种直流电压中性点偏移抑制电路，尤其是一种多电平变流器直流电压中性点偏移抑制电路，同时给出借助该电路抑制中性点偏移的方法，属于变流器控制技术领域。

背景技术

据申请人了解，在直流电压电源输出的过程中，电压不稳定会引起多电平变流器直流电压中性点发生偏移，若按照现有技术连接电路，就会使中性点电位发生不可预期的变化，导致电流极其不稳定，甚至造成负载受损。

图1为现有技术的直流电源直流电压中性点电路，输入直流电压Uo与负载系统之间连接两个相同阻容并联单元的串联组合，其中阻容并联单元由一个电容和一个电阻并联在一起。当接通直流电源时，中性点的电位为直流电源电压的一半，如果供电电压不稳定，中性点电位也随之发生变化，无法调控，严重时将导致负载系统受损。

发明内容

本发明的目的是：针对上述现有技术存在的问题，提出一种可以通过调控中性点电压的多电平变流器直流电压中性点偏移抑制电路。

为了达到以上目的，本发明的多电平变流器直流电压中性点偏移抑制电路含有至少四个阻容并联单元，所述各阻容并联单元相互串联在直流电源两端之间，相邻阻容并联单元之间分别接可控开关器件的一端，各可控开关器件的另一端并联在一起，并引出作为多电平变流器负载中性点的电压输出端。

进一步，本发明的可控开关器件选自双向晶闸管或反并联结构的IGBT、IGCT、GTO、MOSFET、SET双向开关器件。

本发明可控开关的通断选择根据输出电压的实际电位与预设电压上限阈值和下线阈值比较结果确定。可以理解，采用本发明后，无论电源电压如何波动，只要通过酌情切换可控开关器件，就可以有效抑制中性点电位的偏移，使输出电压的电位始终保持在中性点电位，从而免除负载系统因中性点电位偏移受损。由此可见，本发明合理解决了直流电压中性点偏移而无法获得准确中性点参考电位问题，并且可以根据控制精度需要，确定阻容并联单元的数量，从而既经济又实用。

附图说明

图1为现有技术直流电源的直流电压中性点电路。

图2(1)为作为本发明实施例一的偶数个阻容并联单元的多电平变流器直流电压中性点偏移抑制电路图。

图2(2)至(7)为本发明实施例一的工作机制示意图。

图3(1)为作为本发明实施例二的奇数个阻容并联单元的多电平变流器直流电压中性点偏移抑制电路图。

图3(2)至(4)为本发明实施例二的工作机制示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的直流电压中性点偏移抑制电路如图2(1)所示，含有四个以上偶数个阻容并联单元。如图2(2)所示，阻容并联单元个数为偶数2n(n为自然数，n不等于1)，当连通连通按序排列可控开关中的可控开关Sn时，如果电压输出端的输出电压电位U0小于预设电压值1(U_PN/2-U_PN/2n)时，如图2(3)所示，断开该可控开关，连通下一可控开关S(n+1)。如果输出电压电位U0大于预设电压值2(U_PN/2+U_PN/2n)时，如图2(4)所示，断开该可控开关，连通其上一可控开关S(n-1)。以此规则逐一切换开关调试，即可以足够精度达到输出电压电位为中性点电位的抑制偏移目的。

如图2(5)所示，阻容并联单元个数为偶数2n(n为自然数，N不等于1)，当连通可控开关S(i)(i为2～2n-1的自然数)时，如果输出电压电位U0小于预设电压值1(U_PN/2-U_PN/2n)时，如图2(6)所示，断开该可控开关，连通可控开关S(i+1)(i为2～2n-1的自然数)。如果输出电压电位U₀大于预设电压值2(U_PN/2+U_PN/2n)时，如图2(7)所示，断开该可控开关，连通可控开关S(i-1)(i为2～2n-1的自然数)。以此规则不断切换开关，直至输出电压电位为误差允许的中性点电位为止。

实施例二