[发明专利]一种三相三电平变流器的控制方法及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及变流器控制技术领域，更具体的说，涉及一种三相三电平变流器的控制方法以及控制系统。

背景技术

三相三电平变流器系统具有电压应力低，输出谐波低等优势，能够得到更高的输出电压，被广泛的应用到太阳能以及风能等新能源供电领域。

参考图1，图1为三相三电平变流器系统单相桥臂的电路图，所述单相桥臂包括：开关管S₁、开关管S₂、开关管S₃以及开关管S₄。其中，各开关管为IGBT功率管。开关管S₁与开关管S₃为互补开关管，开关管S₂与开关管S₄为互补开关管。三相三电平变流器系统包括三个单相桥臂，共六对互补开关管。

在对三相三电平变流器系统进行驱动控制时，控制信号中的窄脉冲是影响三相三电平变流器系统的性能和可靠性的一个主要原因。当窄脉冲小于开关器件的最小安全脉宽时，称为导通窄脉冲，此时器件不能正常开通或是关断，使得系统可靠性降低。当存在导通窄脉冲时，一方面会导致控制信号无法在主电路中得到实现，使得输出波形失真；另一方面，会增加开关消耗，导致系统发热增加，降低系统效率。

现有技术在驱动三相三电平变流器系统时，为了消除控制信号的导通窄脉冲，一种实现方法是通过调制系数的不同重新选择不同的控制矢量，进而重新分配矢量的作用时间，以抑制导通窄脉冲。但是对于三相三电平变流器系统，由于其控制矢量很多，该实现方式计算量较大，实现方法复杂。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种三相三电平变流器的控制方法及控制系统，能够消除对三相三电平变流器驱动控制时的导通窄脉冲，实现方法简单。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三相三电平变流器的控制方法，该控制方法包括：

将输入的调制波与标准三角载波比较，输出PWM驱动信号；

在所述PWM驱动信号内加入死区时间，生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号，所述第一PWM信号与所述第二PWM信号用于驱动所述种三相三电平变流器的互补的开关管；

根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值，判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲；

当所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中存在导通窄脉冲时，通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲。

优选的，在上述控制方法中，所述在所述PWM驱动信号内加入死区时间，生成互补的第一PWM信号以及第二PWM信号包括：

在所述PWM驱动信号上升沿延迟所述死区时间后取反跳变，在所述PWM驱动信号下降沿不延时直接取反跳变，生成所述第一PWM信号；

在所述PWM驱动信号上升沿不改变，在所述PWM驱动信号下降沿延时所述死区时间，生成所述第二PWM信号。

优选的，在上述控制方法中，所述根据所述调制波与所述标准三角载波的比较值、所述死区时间的限定值以及最小安全脉宽的限定值，判断所述第一PWM信号或所述第二PWM信号中是否存在导通窄脉冲包括：

对于先下降后上升的计数比较方式，获取所述调制波与所述标准三角波在所述标准三角波的下降区间时的第一比较值，在所述标准三角载波与之连续的上升区间时的第二比较值；

对于先上升后下降的计数比较方式，获取所述调制波与所述标准三角波在所述标准三角波的上升区间时的第一比较值，在所述标准三角载波与之连续的下降区间时的第二比较值；

对于先下降后上升的计数比较方式，当所述第一比较值与所述第二比较值之和减去所述死区时间的限定值小于所述三相三电平变流器最小安全脉宽的限定值时，在所述第一PWM信号内形成导通窄脉冲；

对于先上升后下降的计数比较方式，当所述标准三角载波的计数周期2倍减去所述第一比较值、所述第二比较值与所述死区时间的限定值三者之和的差值小于所述三相三电平变流器最小安全脉宽的限定值时，在所述第二PWM信号内形成导通窄脉冲。

优选的，在上述控制方法中，所述通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲为增大所述第一比较值与所述第二比较值之和，使得所述导通窄脉冲的宽度大于所述最小安全脉宽。

优选的，在上述控制方法中，所述通过设置所述比较值消除所述导通窄脉冲为减小所述第一比较值与所述第二比较值之和，使得所述导通窄脉冲的宽度为零。