[发明专利]一种ANPC型三电平逆变器的关机方法、系统及装置

说明书

本申请公开了一种ANPC型三电平逆变器的关机方法、系统及装置，该关机方法包括：采样ANPC型三电平逆变器的逆变电流和输出电压；当收到关机信号，根据逆变电流和输出电压计算电流过零点时刻，关断第一半桥模块中的高频开关管；等待预设时间段，开通第二半桥模块中的第二高频开关管；在电流过零点时刻，关断第一半桥模块中的低频开关管；等待预设时间段，关断第二半桥模块中的第二高频开关管。本申请在收到关机信号时，根据逆变电流和输出电压确定电流过零点时刻，并规定了所有开关管的动作时刻，从而保证不会在电流过零时发生换相，确保了所有开关管在安全范围内工作，使得逆变器能够可靠关机。

技术领域

本发明涉及逆变器控制领域，特别涉及一种ANPC型三电平逆变器的关机方法、系统及装置。

背景技术

当前，ANPC（Active Neutral-point-clamped，有源中点钳位）型三电平逆变器，如图1所示，相较NPC（Neutral Point Clamped，中点钳位）三电平逆变器具有较大优势，因此在高压大功率场合的光伏逆变应用中日趋广泛。

ANPC三电平逆变器的关机分为正常关机和故障关机两种，正常关机是将逆变电流降到0后关断T1/T4，然后等待足够长的时间后关断T2/T3/T5/T6；紧急关机时向关断T1/T4，然后等待足够长的时间关断T2/T3和T5/T6。以上关机时序只能在纯有功、电感纹波很小的理想情况下才能够实现可靠关机，实际情况下电流过零时极易发生换相，产生反向电流，如果此时依然按照原本方法关机，在T1/T4关断时，T2/T3/T5/T6尚未关断，反向电流将进一步增大，导致T2/T3/T5/T6承受较大的冲击电流，并且T2/T3/T5/T6关断时T2/T3容易因过压导致损坏。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种ANPC型三电平逆变器的关机方法、系统及装置。其具体方案如下：

一种ANPC型三电平逆变器的关机方法，所述ANPC型三电平逆变器包括上下两个半桥模块，每个所述半桥模块均包括一个低频开关管和两个脉冲互补的高频开关管，所述两个脉冲互补的高频开关管包括第一高频开关管和第二高频开关管，所述低频开关管的第一端和两个所述高频开关管的第一端均相连，所述低频开关管的第二端作为所述ANPC型三电平逆变器的输出端，所述第一高频开关管的第二端连接母线正极或母线负极，所述第二高频开关管的第二端连接母线中点，该关机方法包括：

采样所述ANPC型三电平逆变器的逆变电流和输出电压；

当收到关机信号，根据所述逆变电流和所述输出电压计算电流过零点时刻，关断第一半桥模块中的所述高频开关管；

等待预设时间段，开通第二半桥模块中的所述第二高频开关管；

在所述电流过零点时刻，关断所述第一半桥模块中的所述低频开关管；

等待所述预设时间段，关断所述第二半桥模块中的所述第二高频开关管；

其中所述第一半桥模块为：收到所述关机信号前，所述高频开关管正在工作的所述半桥模块，所述第二半桥模块为另一所述半桥模块。

优选的，当所述关机信号为正常关机信号，则所述根据所述逆变电流和所述输出电压计算电流过零点时刻的过程包括：

根据第一公式计算第一延时时长，所述第一公式包括：

；

其中为所述第一延时时长，为与所述输出端连接的负荷电感；为自关断所述第一半桥模块中的所述高频开关管起至所述电流过零点时刻，所述逆变电流的电流变化量；为对应的所述输出电压的电压变化量；

确定所述电流过零点时刻为：自关断所述第一半桥模块中的所述高频开关管起，等待所述第一延时时长后的时刻。