[发明专利]一种三电平变换器及其控制方法、控制装置

权利要求书

1.一种三电平变换器，其特征在于，包括：

在正极母线和负极母线之间依次连接的具有反向并联第一二极管的第一开关管、具有反向并联第二二极管的第二开关管、具有反向并联第三二极管的第三开关管和具有反向并联第四二极管的第四开关管；

第一电感，所述第一电感的一端连接至所述第一二极管和第二二极管相连接形成的节点，所述第一电感的另一端连接至储能电压的输入端；

第二电感，所述第二电感的一端连接至零极母线，所述第二电感的另一端连接至所述第二二极管和第三二极管相连接形成的节点，所述第二电感用于当光储双极性直流微电网中正负极母线光伏输出功率与其对应负载功率差值极性正负相反时，实现能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移和正负极电压平衡。

2.根据权利要求1所述的三电平变换器，其特征在于，还包括：

在正极母线和负极母线之间串联的第一母线电容和第二母线电容，所述第一母线电容和第二母线电容相连接形成的节点连接至零极母线。

3.根据权利要求1所述的三电平变换器，其特征在于，所述第二电感的参数采用如下方式确定：

根据所述三电平变换器所处的模式确定所述三电平变换器中能量转移工作状态；

基于能量转移工作状态中所述第二电感的电流变化以及光伏输出功率和负载功率之间的关系满足的关系式计算所述第二电感的参数。

4.一种三电平变换器的控制方法，其特征在于，所述控制方法应用于权利要求1-3任一项所述的三电平变换器，所述控制方法包括：

根据正负极母线电压与母线额定电压的关系确定所述三电平变换器所处的模式；

根据光伏输出功率和负载功率之间的大小关系以及所述模式确定所述三电平变换器的能量转移工作模式；

根据所述能量转移工作模式中的母线电压变化生成调制波控制所述三电平变换器中的开关管工作。

5.根据权利要求4所述的三电平变换器的控制方法，其特征在于，根据正负极母线电压与母线额定电压的关系确定所述三电平变换器所处的模式，包括：

当正负极母线电压大于等于母线额定电压时，确定所述三电平变换器处于Buck模式；

当正负极母线电压小于母线额定电压时，确定所述三电平变换器处于Boost模式。

6.根据权利要求5所述的三电平变换器的控制方法，其特征在于，根据光伏输出功率和负载功率之间的大小关系以及所述模式确定所述三电平变换器的能量转移工作模式，包括：

当所述三电平变换器处于Buck模式时，判断光伏输出功率和负载功率之间的大小关系；

当第一光伏输出功率大于等于第一负载功率，且第二光伏功输出率小于等于第二负载功率时，确定所述三电平变换器的能量转移为从正极母线向负极母线转移；

当第一光伏输出功率小于第一负载功率，且第二光伏功输出率大于第二负载功率时，确定所述三电平变换器的能量转移为从负极母线向正极母线转移；

当所述三电平变换器处于Boost模式时，判断光伏输出功率和负载功率之间的大小关系；

当第一光伏输出功率大于等于第一负载功率，且第二光伏功输出率小于等于第二负载功率时，确定所述三电平变换器的能量转移为从正极母线向负极母线转移；

当第一光伏输出功率小于第一负载功率，且第二光伏功输出率大于第二负载功率时，确定所述三电平变换器的能量转移为从负极母线向正极母线转移。