[发明专利]一种单相逆变器及其直流母线纹波抑制方法

权利要求书

1.一种直流母线纹波抑制方法，其特征在于，应用于直流母线上外接混合电容的单相逆变器；

其中，所述混合电容包括：补偿电容，直流母线电容，以及一端并联所述补偿电容、另一端并联所述直流母线电容的双向变换电路；

所述方法包括：

生成所述补偿电容的输出电压瞬时值的指令值；

对所述双向变换电路进行脉宽调制，以使得所述补偿电容按照所述指令值进行输出；

其中，所述生成所述补偿电容的输出电压瞬时值的指令值，包括：

实时获取V₀、I₀和

根据V₀、I₀和计算得到所述补偿电容的输出电压瞬时值的指令值v_CCU，计算公式为

式中：V₀、I₀为所述单相逆变器的输出电压、电流的峰值；C_CCU为所述补偿电容的容值；ω为所述单相逆变器的输出电压角频率；为所述单相逆变器的输出电压、电流的相位差；1-k₁为所述补偿电容需补偿的逆变器输入功率交流分量的比例；

或者，所述生成所述补偿电容的输出电压瞬时值的指令值，包括：

实时获取V₀、I₀和

根据V₀、I₀和计算得到所述补偿电容的输出电压瞬时值的指令值v_CCU，计算公式为

式中：V_CCU0为所述补偿电容输出的平均电压值；V₀、I₀为所述单相逆变器的输出电压、电流的峰值；C_CCU为所述补偿电容的容值；ω为所述单相逆变器的输出电压角频率；为所述单相逆变器的输出电压、电流的相位差；1-k₁为所述补偿电容需补偿的逆变器输入功率交流分量的比例；

或者，所述生成所述补偿电容的输出电压瞬时值的指令值，包括：

采样所述补偿电容的输出电压和直流母线电压；

基于所述补偿电容的输出电压外环和直流母线电压内环的双闭环控制系统，得到所述补偿电容的输出电压瞬时值的指令值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当v_CCU的计算公式为

时，在要求直流母线电压不能下降到低于V₀+ΔV的应用场合下，有

式中：k₂为允许的直流母线电压纹波比率；t_s为所述单相逆变器所接的直流源的响应时间；V_0m、I_0m为所述单相逆变器的额定输出电压、电流的幅值；C_dc为所述直流母线电容的容值；V_dc0为直流母线电压的平均值；V_CCU为所述补偿电容允许输出电压的最大值；ΔV为预留的电压余量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述单相逆变器应用于由多个结构相同的单相逆变器通过输入端接独立的直流源、输出端串联的方式组建成的级联系统时，所述方法还包括：若所述单相逆变器所接的直流源出现异常需要切除，则替换正常工况下正在运行的所述生成所述补偿电容的输出电压瞬时值的指令值的步骤，转而执行下述步骤：

实时获取I₀、v_dci和

根据I₀、v_dci和计算得到所述单相逆变器被切除直流源时其补偿电容的输出电压瞬时值的指令值v_CCU，计算公式为

式中：V_ri、I₀、v_dci分别为所述单相逆变器的调制波峰值、输出电流峰值、直流母线电压；C_CCU为所述补偿电容的容值；ω为所述单相逆变器的输出电压角频率；为所述级联系统的输出电压、电流的相位差。