[发明专利]一种新的拓扑结构电压源型逆变器及调节方法

权利要求书

1.一种新的拓扑结构电压源型逆变器，其特征在于，包括基于单相桥级联结构的逆变器以及基于三相桥式结构的逆变器；所述基于单相桥级联结构的逆变器为三相，三相级联型逆变器在中性点处同时接入三相桥式结构逆变器连接成星形结构；或三相桥式结构逆变器位于三相级联型逆变器的中性点。

2.根据权利要求1所述的一种新的拓扑结构电压源型逆变器，其特征在于，级联结构的逆变器每相由N个H桥单元级联构成，其直流侧只接电容、或接直流网络、或通过变流器接入交流网络。

3.根据权利要求1所述的一种新的拓扑结构电压源型逆变器，其特征在于，所述三相桥式结构的逆变器采用三相半桥结构式逆变器、或三相全桥结构式逆变器、或二极管钳位多电平结构式逆变器、或飞跨电容多电平结构式逆变器、或器件串联结构式逆变器、或模块组合多电平结构式逆变器。

4.根据权利要求3所述的一种新的拓扑结构电压源型逆变器，其特征在于，所述的三相桥式结构的逆变器的直流侧只接电容、或接直流网络、或通过变流器接入交流网络。

5.一种基于新的拓扑结构电压源型逆变器的调节方法，其特征在于，包含以下调节方法：

调节方法一：级联型逆变器与三相桥式逆变器直流侧只接直流电容，完成无功与负序电流的完全补偿，具体步骤为：

步骤1：稳态下，逆变器并网连接电抗上的电压降用表示，并分解为正序分量与负序分量，逆变器输出电流用表示，并分解为正序无功分量与负序分量；其中：与接入点处电压相位相同，用来补偿系统的正序无功电流；用来补偿系统的负序电流；根据电抗器特性，正序电压分量超前正序电流分量相位90°，负序电压分量超前负序电流分量相位90°；

步骤2：对于级联型逆变器而言，为保证其能够稳定运行，其输出电压必须与输出电流成90°的相位关系，则分解为正序分量与负序分量；

对于三相桥式逆变器，在稳态下，其输出电压与输出电流间的相位关系可调，同样分解为正序分量与负序分量；

步骤3：在无功和负序分量的实现中，需要遵循的主要原则：

U·L+=U·S-U·1+-U·2+]]>

U·L-=-(U·1-+U·2-)]]>

根据无功与负序指令电流来实现桥式结构与级联结构逆变器电压输出的合理分配，从而控制装置输出电流，以达到无功和负序分量的完全补偿；

调节方法二：级联型逆变器直流侧只接电容，三相桥式逆变器通过变流器接入交流电网，此时能够实现有功与无功分量的调节，具体步骤为：

步骤1：稳态下，逆变器并网连接电抗上的电压降用表示，并分解为有功分量与无功分量；其中：与接入点处电压相位相同，用来调节无功输出；用来调节有功输出，输出电流用表示，并分解为有功分量与无功分量，根据电抗器特性，电压有功分量超前电流有功分量相位90°，电压无功分量超前电流无功分量相位90°；

步骤2：对于级联结构而言，为保证其能够稳定运行，其输出电压必须与输出电流成90°的相位关系，则分解为有功分量与无功分量；

对于三相桥式逆变器，在稳态下，其输出电压与输出电流间的相位关系可调，同样分解为有功分量与无功分量；

步骤3：在有功和无功分量的实现中，需要遵循的主要原则：

U·Lq=U·s-U·1q-U·2q]]>

U·Lp=-(U·1p+U·2p)]]>

根据有功与无功指令电流来实现桥式结构与级联结构逆变器电压输出的合理分配，从而控制装置输出电流，以达到有功和无功分量的调节。