[发明专利]一种三电平变流器的独立电容电压控制方法

说明书

本发明涉及一种三电平变流器的独立电容电压控制方法。该三电平变流器的独立电容电压控制方法，包括以下方法，步骤S1，采集三相三电平变流器的输出电压、直流侧的上下电容电压，以根据所述输出电压的正负关系确定所述三电平变流的上下电容电压控制模式；步骤S2，在所述上下电容电压控制模式下确定出其相应的正负电流偏移量；步骤S3，根据所述正负电流偏移量控制中点电压平衡，以稳定直流侧电压；在步骤S1中，根据所述输出电压的正负关系确定所述三电平变流的上下电容电压控制模式；该三电平变流器的独立电容电压控制方法，通过独立控制直流侧上下电容电压，在控制中点电压保持平衡的同时提高了控制精度，使得中点电压平很直流侧更加稳定。

技术领域

本发明属于三电平变流器的电容电压控制技术领域，具体涉及一种三电平变流器的独立电容电压控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的发展，三电平变流器受到了广泛地关注，尤其在大容量、高电压场合。相比于传统的两电平变流器，三电平变流器具有较低的总谐波畸变率、较低的器件电压应力和较高的能量转换效率。

三相三电平变流器作为目前极其常见的电力电子设备，针对其控制要求也越来越高。目前，对三相变流器系统控制的研究，主流方法是采用比例积分(PI)控制、PR控制、重复控制或者无差拍控制等。对于直流输入信号，其中PI可以做到无静差跟踪，且具有控制结构简单、动态响应较快以及鲁棒性好等特点，在电气工程领域得到广泛应用。由于三相变流器开环系统无法保证电压的稳定输出和较高的波形质量，通常会采用双环控制策略来改善系统性能。目前应用最广泛的双环控制方式主要包括电压外环电感电流内环，为了提高控制性能，研究人员对改进电感电流内环做了大量的研究，但很少由关于电压外环的改进方法。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种结构简单，设计合理的三电平变流器的独立电容电压控制方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种三电平变流器的独立电容电压控制方法，包括以下方法，

步骤S1，采集三相三电平变流器的输出电压、直流侧的上下电容电压，以根据所述输出电压的正负关系确定所述三电平变流的上下电容电压控制模式；

步骤S2，在所述上下电容电压控制模式下确定出其相应的正负电流偏移量；

步骤S3，根据所述正负电流偏移量控制中点电压平衡，以稳定直流侧电压。

作为本发明的进一步优化方案，在步骤S1中，根据所述输出电压的正负关系确定所述三电平变流的上下电容电压控制模式，具体包括：所述输出电压为正电压时，采用上电容电压控制模式，所述输出电压为负电压时，采用下电容电压控制模式。

作为本发明的进一步优化方案，在步骤S2中，在所述上下电容电压控制模式下确定出其相应的正负电流偏移量，具体为：将采集上电容电压、下电容电压分别与预设的上电容电压参考值、下电容电压参考值做差值计算的结果输入至PI调节器后，输出正负电流偏移量。

作为本发明的进一步优化方案，步骤S3中根据所述正负电流偏移量控制中点电压平衡，以稳定直流侧电压，还包括：

向相电流中添加输出的相应的正负电流偏移量，并输入电流内环控制，以得到相应的电压增量，将电压增量与相电压相加得到调制电压，将调制电压与载波相比，确定开关管的开关序列，执行开关管的开关序列后控制中点电压平衡，稳定直流侧电压。

作为本发明的进一步优化方案，所述向相电流中添加输出的相应的正负电流偏移量，还包括在上下电容电压控制模式下的正负电流偏移量确定过程，具体为：

在上电容电压控制状态下，若上电容电压大于上电容电压参考值，则添加负的电流偏移量；若上电容电压小于设定的上电容电压参考值，则添加正的电流偏移量；