[发明专利]一种50次电力谐波发生器控制方法

说明书

本发明公开了一种50次电力谐波发生器控制方法，50次谐波发生器由模块化多电平逆变器构成，对每个桥臂的调制电压采用最近电平逼近的方式进行调制，将控制周期分为投入过程和切除过程；在投入过程初始点将子模块电容电压进行一次排序，根据上一控制周期的桥臂电流，预测出本控制周期各投入点投入的子模块电容在整个投入过程中的充电大小，然后根据电容电压均衡的原则确定子模块的投入顺序；再在切除过程初始点将子模块电容电压进行一次排序，同样地预测出本控制周期各切除点切除的子模块电容在整个切除过程中的充电大小，以确定子模块的切除顺序；本发明的控制方法使每个开关器件在一个控制周期仅开关一次，有效地降低了开关频率，减小了损耗。

技术领域

本发明专利属于电力电子变流领域，特别涉及一种50次电力谐波发生器控制方法。

背景技术

近年来，随着全球工业化进程的不断加快，人类对地球环境的破坏和污染也空前加剧。电力系统也是一种“环境”，也面临着污染，公用电网中的谐波电流和谐波电压就是对电网环境最严重的一种污染。

电力电子装置是公用电网中最主要的谐波源，随着整流器、变频器、电弧炉等电力电子装置在民用、工业和商业中的广泛应用，使得输配电系统中存在大量谐波，给系统及用户造成了巨大危害。目前的研究主要集中在对电力谐波的检测、分析、评估、治理方面，对用电设备的谐波敏感度这方面的研究成果较少。如果能对其进行深入研究，并改善用电设备的谐波敏感度，将可以大量减少电力谐波带来的经济损失。

开展用电设备的谐波敏感度的研究需要能够产生大功率的电力谐波发生装置。大功率的电力谐波发生装置的主要用途如下：

一、检测用电设备的抗谐波能力。一些控制设备在使用前需要经过严格的谐波敏感度检验，然而，在实际条件下不容易测试电气设备在受到谐波干扰时的工作情况，因为要产生大功率的电力谐波代价太高。

二、检测滤波装置的效果。随着谐波对电网污染的加剧，大量的滤波装置被研发出来，如有源电力滤波器(APF)、统一电能质量控制器(UPQC)等，现场检测这些滤波装置的效果难度较大，而且一些滤波装置本身也是非线性负荷，也会给电网带来谐波问题。

三、实际测试配电系统的谐波阻抗。在无源滤波器设计时，为了避免其与系统产生谐振，需要一个标准谐波源来测试配电系统的谐波阻抗。

因此，电力谐波发生器的研发对电能质量谐波问题的研究有重大意义。

传统的电力谐波发生器采用三相桥式PWM逆变电路，产生50次电力谐波时，开关器件需要工作在很高频率，对开关器件性能要求高，开关频率越高，损耗也越大。因此，有必要设计一种能够降低开关频率，减小损耗的50次电力谐波发生器及其控制方法。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种50次电力谐波发生器控制方法，能有效降低产生50次电力谐波时，开关器件的开关频率，减小开关器件性的损耗。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种50次电力谐波发生器控制方法，其特征在于，所述的50次电力谐波发生器采用模块化多电平逆变器；该模块化多电平逆变器采用三相六桥臂拓扑结构，每相包括上、下两个桥臂，每个桥臂由n个相同的子模块(SM)和1个电感L串联而成，上桥臂和下桥臂连接点引出相线；每个子模块是一个半桥变流器；