[发明专利]一种ANPC三电平变流器混合调制方法

说明书

本发明公开了一种ANPC三电平变流器混合调制方法，本发明在ANPC三电平变流器处于第一工作状态时，采用调制方法一进行ANPC三电平变流器混合调制，实现了短换流路径换流，降低开关管关断电压尖峰，防止开关管过压损坏，在ANPC三电平变流器处于第二工作状态时，采用调制方法二进行ANPC三电平变流器混合调制，均衡各开关管的损耗，降低开关管温升，通过混合调制提升了开关管使用寿命，保证ANPC三电平变流器安全工作。

技术领域

本发明涉及一种ANPC三电平变流器混合调制方法，属于电力电子技术领域。

背景技术

在风光储系统中的变流器通常使用三电平拓扑，有源钳位型(ANPC)三电平拓扑由于其冗余的开关状态，控制更加灵活，得到广泛应用。ANPC三电平变流器拓扑如图1所示，包括直流母线电容C1～C2、6个开关管T1～T6及其反并联二极管D1～D6，不同开关状态下的开关管通断情况如表1所示。

表1不同开关状态下的开关管通断表

其中，V_dc为ANPC三电平变流器输入电压值。

目前ANPC三电平变流器采用的调制方法为调制方法一或调制方法二，其中：

调制方法一：在正半周(调制电压指令大于0)，开关管T2保持导通，开关管T3、T4保持关断，开关管T1和T5互补导通，开关管T6与T1状态相同；在负半周(调制电压指令小于0)，开关管T3保持导通，开关管T1、T2保持关断，开关管T4和T6互补导通，开关管T5与T4状态相同。

调制方法二：在正半周，开关管T1、T6保持导通，开关管T4、T5保持关断，开关管T2和T3互补导通；在负半周，开关管T4、T5保持导通，开关管T1、T6保持关断，开关管T2和T3互补导通。

在调制方法一中，开关管T1、T4、T5、T6以开关频率工作，开关管T2、T3以工频工作，开关管工作频率越高，损耗越大，故开关管T1、T4、T5、T6的损耗较高。在调制方法二中，开关管T1、T4、T5、T6以工频工作，开关管T2、T3以开关频率工作，故开关管T2、T3的损耗较高，并且在开关状态切换过程中采用长换流路径换流。开关管的损耗越高，则温升越大，若开关管的工作温度处于较高水平，会缩短开关管的使用寿命，若超过开关管的最高耐受温度，则会炸毁开关管；换流路径越长，杂散电感越大，开关管的关断尖峰电压越高，同时关断尖峰与流过开关管的电流成线性关系，若叠加关断尖峰电压后大于开关管耐压值，也会造成开关管炸毁。

因此单独采用调制方法一或调制方法二均存在开关管损坏的风险，影响ANPC三电平变流器安全工作。

发明内容

本发明提供了一种ANPC三电平变流器混合调制方法，解决了背景技术中披露的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种ANPC三电平变流器混合调制方法，包括：

若ANPC三电平变流器处于第一工作状态，采用现有的调制方法一进行ANPC三电平变流器混合调制；其中，第一工作状态为ANPC三电平变流器的交流输出电流瞬时值大于电流阈值I1或小于电流阈值I2；

若ANPC三电平变流器处于第二工作状态，采用现有的调制方法二进行ANPC三电平变流器混合调制；其中，第二工作状态为ANPC三电平变流器的交流输出电流瞬时值小于电流阈值I1且大于电流阈值I2；

其中，电流阈值I1大于0，电流阈值I2小于0，电流阈值I1和电流阈值I2的绝对值相等、符号相反。

在调制方法一和调制方法二的开关状态切换过程中，在后导通的开关管延迟预设死区时间再导通，延迟的起始时间为在线关断开关管的关断时刻。

ANPC三电平变流器包括开关管T1～T6；