一种五电平全桥并网逆变器输入电容自均压方法_3

文档序号:9508090阅读:来源:国知局
比。第六功率开关管S 6长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0058]电网电压负半周,电网电压ug的绝对值小于直流电源1^。电压幅值的一半时,第四功率开关管^按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号_ku e幅值大于载波信号u st幅值时输出高电平,反之输出低电平;第六功率开关管&长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0059]实施例2
[0060]参见图4,本实施例的五电平全桥并网逆变器输入电容自均压方法,全桥并网逆变器包括直流电源ud。、输入分压电容1、五电平全桥逆变电路2、第一输出滤波电感Lfl、第二输出滤波电感Lf2和输出滤波电容C f,该全桥并网逆变器的控制电路部分包括控制电路3和调制电路4,其中,控制电路3包括电流传感器、第一减法器和电感电流调节器,调制电路4包括第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、第五比较器、第六比较器、第一驱动电路、第二驱动电路、第三驱动电路、第四驱动电路、第五驱动电路、第六驱动电路、第一加法器、第二加法器、第一乘法器、第二乘法器及一个反相器。
[0061]该五电平全桥并网逆变器输入电容自均压方法包括如下内容:
[0062]采用电流传感器采样电感电流紅得到电感电流反馈信号i…电感电流反馈信号1与第一减法器的负输入端连接,第一减法器的正输入端连接电感电流参考信号i μ第一减法器的输出端经过电感电流调节器得到调制信号调制信号\分别与第一比较器的同相端、第三比较器的同相端、第五比较器的同相端和反相器的输入端连接,反相器输出端-1分别与第二比较器的同相端、第四比较器的同相端、第六比较器的同相端连接;
[0063]三角载波信号ust分别与第一加法器的一个输入端、第一乘法器的一个输入端、第二乘法器的一个输入端、第二加法器的一个输入端连接;
[0064]直流偏置信号ub与第一加法器的另一个输入端连接,第一加法器的输出端连接第一比较器的反相端,第一比较器的输出经过第一驱动电路得到第一开关管驱动信号11_;
[0065]直流偏置信号叫与第二加法器的另一个输入端连接,第二加法器的输出端连接第二比较器的反相端,第二比较器的输出经过第二驱动电路得到第二开关管驱动信号1^2;
[0066]第一乘法器的另一个输入端连接比例信号k,第一乘法器的输出端连接第三比较器的反相端,第三比较器的输出经过第三驱动电路得到第三开关管驱动信号11_;
[0067]第二乘法器的另一个输入端连接比例信号k,第二乘法器的输出端连接第四比较器的反相端,第四比较器的输出经过第四驱动电路得到第四开关管驱动信号11_;
[0068]第五比较器的反相端连接参考地,第五比较器的输出经过第五驱动电路得到第五开关管驱动信号ugs5;
[0069]第六比较器的反相端连接参考地,第六比较器的输出经过第六驱动电路得到第六开关管驱动信号ugs6。
[0070]图5为实施例2的驱动原理波形图,图中,ugsl至u gs6表示第一至第六功率开关管Si?S 6的驱动信号,u st表示三角载波信号,表示调制波信号,u b表示直流偏置电压,等于三角载波峰值,k表示比例系数。
[0071]五电平全桥并网逆变器的调制比大于0.55时,实施例2的驱动原理波形如图5 (a)所示,比例系数k取值为1。
[0072]电网电压正半周,电网电压\大于直流电源Ud。电压幅值的一半时,第一功率开关管单极性SPWM方式高频动作,调制波信号u 值大于载波信号(u st+ub)幅值时输出高电平,反之输出低电平;第三功率开关管S3和第五功率开关管S5长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0073]电网电压正半周,电网电压u/j、于直流电源Ud。电压幅值的一半时,第三功率开关管&按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号u e幅值大于载波信号ku ^幅值时输出高电平,反之输出低电平;第五功率开关管S5长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0074]电网电压负半周,电网电压ug的绝对值大于直流电源1^。电压幅值的一半时,第二功率开关管&按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号-u 值大于载波信号_(u st+ub)幅值时输出高电平,反之输出低电平;第四功率开关管S4和第六功率开关管S 6长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0075]电网电压负半周,电网电压ug的绝对值小于直流电源…。电压幅值的一半时,第四功率开关管^按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号-u e幅值大于载波信号ku st幅值时输出高电平,反之输出低电平;第六功率开关管&长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0076]五电平全桥并网逆变器的调制比小于0.55时,实施例2的驱动原理波形如图5 (b)所示,比例系数k取值为>1且〈2。
[0077]电网电压正半周,电网电压\大于直流电源Ud。电压幅值的一半时,第一功率开关管单极性SPWM方式高频动作,调制波信号u 值大于载波信号(u st+ub)幅值时输出高电平,反之输出低电平;第三功率开关管&按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号u e幅值大于载波信号kust幅值时输出高电平,反之输出低电平。第三功率开关管S 3的占空比大于第一功率开关管占空比;第五功率开关管S 5长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0078]电网电压正半周,电网电压u/j、于直流电源Ud。电压幅值的一半时,第三功率开关管&按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号u e幅值大于载波信号ku ^幅值时输出高电平,反之输出低电平;第五功率开关管S5长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0079]电网电压负半周,电网电压ug的绝对值大于直流电源…。电压幅值的一半时,第二功率开关管&按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号-ue幅值大于载波信号(ust+ub)幅值时输出高电平,反之输出低电平。第四功率开关管34按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号-1幅值大于载波信号ku st幅值时输出高电平,反之输出低电平;第四功率开关管S4的占空比大于第二功率开关管S2的占空比。第六功率开关管S 6长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0080]电网电压负半周,电网电压ug的绝对值小于直流电源1^。电压幅值的一半时,第四功率开关管^按单极性SPWM方式高频动作,调制波信号-u e幅值大于载波信号ku st幅值时输出高电平,反之输出低电平;第六功率开关管&长通,其它功率开关管驱动信号均为低电平。
[0081]在具体实施中,五电平全桥逆变器具有多种拓扑结构,图6给出了三种五电平全桥逆变器拓扑结构。其中:图6(a)是中点钳位桥式五电平全桥逆变器;图6(13)是二极管串联双降压式五电平全桥逆变器;图6(c)是开关管串联双降压式五电平全桥逆变器。
[0082]图7是图2所示五电平全桥并网逆变器输入电容自均压方法的仿真波形。其中,VC1和VC2分别表示输入电容Cw和C &的电压,I (L1)和I (L2)分别表示电感L ?和L £2的电流。电网电压\的有效值为220V,直流电源1^。的电压在0.2s由540V突变值600V,调制比对应由0.576变为0.518,比例系数k在0.6s由1变为0.5。从图7中可以看出,由于
0.2s?0.6s之间,调制比小于0.518,且比例系数k为1,故输入电容电压出现不均压;0.6s之后,比例系数k为0.5,输入电容电
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