
本申请涉及电力电子,特别涉及一种功率变换器及其三电平拓扑控制方法。
背景技术:
1、对于桥臂为npc(neutral point clamped,中性点箝位型)或者anpc(activeneutral point clamped,有源型中性点箝位型)等一字型三电平电路的功率变换器,在出现按键关机、故障、紧急停机等情况时,需要先进行封波处理;现有的封波处理,通常会由于电感电流的自由震荡,而导致桥臂的输出电平从正电平到负电平进行变化,以及从负电平到正电平进行变化,进而会导致桥臂出现内管过压失效的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请提供一种功率变换器及其三电平拓扑控制方法,以解决桥臂内管的过压失效问题。
2、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
3、本申请第一方面提供了一种功率变换器的三电平拓扑控制方法,包括:
4、在确定功率变换器需要停机时,先对所述功率变换器的三电平拓扑中各桥臂的外管进行封波处理;所述外管为相应桥臂中与所述三电平拓扑的直流侧正负极相连的开关管;
5、控制所述三电平拓扑中各桥臂的内管维持当前工作状态;所述内管为相应桥臂中与所述三电平拓扑的交流侧相连的开关管;
6、判断所述功率变换器的交流侧电感电流是否已停止震荡;
7、若所述交流侧电感电流已停止震荡,则对各桥臂的所述内管进行封波处理。
8、可选的,判断所述功率变换器的交流侧电感电流是否已停止震荡,包括:
9、判断对各所述外管的封波处理时长是否已达到预设时长;
10、若所述封波处理时长已达到所述预设时长,则判定所述交流侧电感电流已停止震荡;否则,判定所述交流侧电感电流尚未停止震荡。
11、可选的,所述预设时长大于等于所述交流侧电感电流的自由震荡时长。
12、可选的,判断所述功率变换器的交流侧电感电流是否已停止震荡,包括:
13、判断所述交流侧电感电流是否处于预设范围内;
14、若所述交流侧电感电流处于所述预设范围内,则判定所述交流侧电感电流已停止震荡;否则,判定所述交流侧电感电流尚未停止震荡。
15、可选的,所述预设范围的上下限值绝对值小于等于预设值。
16、可选的,控制所述三电平拓扑中各桥臂的内管维持当前工作状态,包括:
17、控制各桥臂的所述内管按照当前逻辑进行斩波动作。
18、可选的,进行封波处理,包括:
19、停止发送控制信号。
20、本申请第二方面还提供了一种功率变换器,包括:控制器和主电路;其中,
21、所述主电路中包括三电平拓扑,且所述主电路受控于所述控制器;
22、所述控制器用于执行如上述第一方面任一种所述的功率变换器的三电平拓扑控制方法。
23、可选的,还包括:检测模块,用于采集所述主电路的电参数,并输出至所述控制器;所述电参数包括所述功率变换器的交流侧电感电流。
24、可选的,所述三电平拓扑包括至少两相桥臂;
25、各相桥臂的直流侧各端,分别与所述三电平拓扑的直流侧正负极和直流侧中点对应相连;
26、各相桥臂的交流侧,分别连接所述三电平拓扑的交流侧对应相。
27、可选的,各相桥臂分别为三电平变换支路。
28、可选的,各相三电平变换支路分别为一字型三电平电路。
29、可选的,所述主电路中还包括:母线电容支路,和,至少两相电感;
30、所述母线电容支路的两侧,分别与所述三电平拓扑的直流侧正负极相连;
31、所述母线电容支路的中点,与所述三电平拓扑的直流侧中点相连;
32、所述三电平拓扑的交流侧各相,分别通过相应的电感连接至所述主电路的交流侧对应相;且所述主电路的交流侧各相还分别通过相应的电容,连接至所述三电平拓扑的直流侧中点。
33、本申请提供的三电平拓扑控制方法,在确定功率变换器需要停机时,先对功率变换器的三电平拓扑中各桥臂的外管进行封波处理;并控制三电平拓扑中各桥臂的内管维持当前工作状态;直至功率变换器的交流侧电感电流已停止震荡时,也即不会再出现桥臂输出电平从正电平到负电平以及从负电平到正电平进行变化的工况时,才对各桥臂的内管进行封波处理,从而可以避免桥臂出现内管过压失效的问题。
技术特征:1.一种功率变换器的三电平拓扑控制方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的功率变换器的三电平拓扑控制方法,其特征在于,判断所述功率变换器的交流侧电感电流是否已停止震荡,包括:
3.根据权利要求2所述的功率变换器的三电平拓扑控制方法,其特征在于,所述预设时长大于等于所述交流侧电感电流的自由震荡时长。
4.根据权利要求1所述的功率变换器的三电平拓扑控制方法,其特征在于,判断所述功率变换器的交流侧电感电流是否已停止震荡,包括:
5.根据权利要求4所述的功率变换器的三电平拓扑控制方法,其特征在于,所述预设范围的上下限值绝对值小于等于预设值。
6.根据权利要求1至5任一项所述的功率变换器的三电平拓扑控制方法,其特征在于,控制所述三电平拓扑中各桥臂的内管维持当前工作状态,包括:
7.根据权利要求1至5任一项所述的功率变换器的三电平拓扑控制方法,其特征在于,进行封波处理,包括:
8.一种功率变换器,其特征在于,包括:控制器和主电路;其中,
9.根据权利要求8所述的功率变换器,其特征在于,还包括:检测模块,用于采集所述主电路的电参数,并输出至所述控制器;所述电参数包括所述功率变换器的交流侧电感电流。
10.根据权利要求8或9所述的功率变换器,其特征在于,所述三电平拓扑包括至少两相桥臂;
11.根据权利要求10所述的功率变换器,其特征在于,各相桥臂分别为三电平变换支路。
12.根据权利要求11所述的功率变换器,其特征在于,各相三电平变换支路分别为一字型三电平电路。
13.根据权利要求8或9所述的功率变换器,其特征在于,所述主电路中还包括:母线电容支路,和,至少两相电感;
技术总结本申请提供一种功率变换器及其三电平拓扑控制方法,该三电平拓扑控制方法,在确定功率变换器需要停机时,先对功率变换器的三电平拓扑中各桥臂的外管进行封波处理;并控制三电平拓扑中各桥臂的内管维持当前工作状态;直至功率变换器的交流侧电感电流已停止震荡时,也即不会再出现桥臂输出电平从正电平到负电平以及从负电平到正电平进行变化的工况时,才对各桥臂的内管进行封波处理,从而可以避免桥臂出现内管过压失效的问题。
技术研发人员:李必杰,于振扬,吴桂勇,夏习成
受保护的技术使用者:阳光电源股份有限公司
技术研发日:技术公布日:2024/1/15