[发明专利]交直流混合微电网的TNPC双向变流器的死区预补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及交直流混合微电网的三电平TNPC双向变流器的PWM控制方法，对该变流器的死区实现预补偿，用以改善逆变的波形质量，抑制交直流混合微电网的输入电流谐波。

背景技术

TNPC双向变流器可用于跨接在交直流混合微电网的交直流母线之间，工作在整流或者逆变模式，实现交直流母线之间能量的双向流动，并且在离网运行时为交直流混合微电网系统提供稳定的电压和频率支撑，维持微电网系统的稳定运行与交直流两侧功率的合理分配。而这一变流器内死区的存在必然使其输出电压的能力降低，电压波形也产生失真，谐波含量增高，由其引起的高次谐波还会使交流负载的损耗增加，因此，必须对死区进行补偿。

TNPC变流器的拓扑结构如图1所示，该拓扑在传统三相两电平全桥型变流器中增加了两个中间支撑电容C1和C2，0点为零电位参考点。在0点与每相桥臂输出端之间增加了两个反串联的带续流二极管的开关管。TNPC变流器的单相拓扑结构如图2所示，以A相为例，其中T_A1、T_A2、T_A3、T_A4为IGBT开关管，D1、D2、D3、D4为反并联续流二极管。

以1表示IGBT器件的开通，0表示关断；这一TNPC三电平双向变流器在稳态工作时有三种开关模式分别为P模式、O模式和N模式，模态与开关状态如下表1所示。

表1TNPC三电平变流器的工作模式

开关模式T_A1T_A3T_A2T_A4输出电压P1100+U_d/2O01010N0011-U_d/2

根据负载电流方向，可分为六种电流通路工作模式，假设取负载电流以流入负载方向为正，则六种工作模式如图3所示。