[发明专利]一种三相电流源型变换器载波调制方法

说明书

本发明公开了一种三相电流源型变换器载波调制方法，其技术要点是：首先将原始参考信号取绝对值得到新参考信号，按照新参考信号之间的交点，将工频周期平均分成12个区间；然后在每个区间内，对新参考信号瞬时值进行大小排序，选择前两个作为调制信号，分别定义为调制信号1与调制信号2；选择单个三角波作为载波信号；利用三相电流源型变换器桥臂顺向串联二极管的拑位特性，将调制信号与三角载波直接进行比较产生开关管信号。本发明的有益效果在于利用调制信号与三角载波直接比较产生开关管信号，无需叠流，具有直流电流利用率高和开关损耗小等优点。

技术领域

本发明属于电力电子变换领域，尤其涉及一种三相电流源型变换器载波调制方法。

背景技术

根据系统直流侧输出特性，三相功率变换器可以分为电压源型变换器和电流源型变换器，如附图1所示。电流源型变换器具有输入功率因数可调、电流谐波含量低和可靠性高等特点，近年来在光伏发电系统、燃料电池供电系统和不间断电源系统等领域受到越来越多的关注。

目前，电流源型变换器采用的调制策略有选择谐波消除调制、载波调制和空间矢量调制。其中，选择谐波消除调制属于离线调制策略，受系统运行状态影响较大。空间矢量调制可以灵活选择矢量，但实现过程复杂，计算量大。载波调制可以分为间接载波调制方案和直接载波调制方案。间接载波调制方案是在电压源型变换器载波调制的基础上，经过逻辑转换得出脉冲信号。该方案虽然可以有效控制开关，但是存在直流电流利用率低，实现过程复杂和开关损耗大等缺点。与间接载波调制相比，直接载波调制虽然可以克服上述缺点，但是采用双载波与调制波比较产生驱动信号，实现较为复杂。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种三相电流源型变换器载波调制方法。该调制方法不仅具有简单易行、无需叠流，而且具有直流电流利用率高和开关损耗小等优点。

为了实现上述发明目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种三相电流源型变换器载波调制方法，其内容包括如下步骤：

(1)首先，将三个原始参考信号v_a、v_b和v_c取绝对值，得到三个新参考信号|v_a|、|v_b|和|v_c|；然后按照三个新参考信号中每两个之间存在的交点，将工频周期平均分成12个区间，定义为区间1～12；在每个区间内，对三个新参考信号|v_a|、|v_b|和|v_c|按照瞬时值从大到小的方式进行排序，选择前两个作为调制信号，分别定义为调制信号1与调制信号2；选择单个三角波作为载波信号，最后，将调制信号1、调制信号2分别与三角载波进行比较，产生开关管信号，实现有效控制三相电流源型变换器；

(2)现做如下定义：

①三相电流源型变换器上桥臂三个开关管分别为开关管S_ap、开关管S_bp和开关管S_cp，下桥臂三个开关管分别为开关管S_an、开关管S_bn和开关管S_cn；并且开关管S_ap和开关管S_an位于桥臂A；开关管S_bp和开关管S_bn位于桥臂B；开关管S_cp和开关管S_cn位于桥臂C；