一种三电平光伏并网逆变器共模电压的空间矢量抑制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于三相三电平逆变器技术领域，尤其涉及一种三电平光伏并网逆变器共 模电压的空间矢量抑制方法。
【背景技术】
[0002] 为保证使用安全，VDE4105标准对光伏（Photovoltaic，PV)并网系统共模电流 (漏电流）有严格限制。采用网侧工频隔离变压器可实现PV和电网的电气隔离、抑制漏电 流，但是，工频变压器体积大、重量重、成本高、系统效率低。若采用高频变压器实现PV和电 网的电气隔离，可降低系统体积、重量和成本，但功率变换被分成数级，且系统效率并没有 明显改善。而并网逆变器的变换效率与光伏发电系统的发电效率密切相关。因此，效率高、 体积小、重量轻和成本低的非隔离光伏并网逆变器有明显优势。但变压器的消除使得PV和 电网之间有了电气连接，漏电流可能会大幅增加，带来传导和辐射干扰，增加进网电流谐波 以及损耗，甚至危及设备和人员安全。故低漏电流的非隔离光伏并网逆变器成为了研宄热 点之一O
[0003] 目前对共模电流（漏电流）的抑制策略中，多数仅考虑了直流电压的利用率和共 模电压的幅值，所以，现有技术中对共模电流（漏电流）的抑制策略中都是在不降低直流电 压利用率的前提下，有效的降低了共模电压幅值，减小了逆变器的漏电流，在此过程中未考 虑共模电压的变化频率。但是，漏电流不仅取决于共模电压的变化幅值，还取决于共模电压 的变化频率。
[0004] 所以，现有技术中，对共模电流（漏电流）的抑制策略中，由于未考虑共模电压的 变化频率对漏电流的影响，从而影响了漏电流的抑制效果。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明的一个目的是提出一种三电平光伏并网逆变器共模电压的空间 矢量抑制方法，以解决现有技术中，对漏电流的抑制由于未考虑共模电压的变化频率对漏 电流的影响从而影响了漏电流的抑制效果的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个 基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要 组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此 作为后面的详细说明的序言。
[0006] 在一些可选的实施例中，所述空间矢量抑制方法包括以下步骤：在合成逆变器的 输出电压空间矢量的过程中，选取共模电压模长不大于六分之一输入电压值的电压空间矢 量合成参考矢量；在每个所述参考矢量的合成过程中，选取零矢量作为首发矢量；将所述 参考矢量作为逆变器的输出电压空间矢量。
[0007] 在一些可选的实施例中，该空间矢量抑制方法中在每个参考矢量的合成过程中， 按照以下方式确定首发矢量之外的其它两个电压空间矢量的发送顺序：确定所述其它两个 电压空间矢量的不同发送顺序产生的共模电压的变化频率；采用共模电压的变化频率最低 时对应的电压空间矢量的发送顺序作为首发矢量之外的其它两个电压空间矢量的发送顺 序。
[0008] 在一些可选的实施例中，该空间矢量抑制方法中选取共模电压模长不大于六分之 一输入电压值的电压空间矢量合成参考矢量的过程包括：确定所述参考矢量的扇区分布位 置；在所述参考矢量所属的扇区中，选取共模电压模长不大于六分之一输入电压值的电压 空间矢量合成参考矢量。
[0009] 在一些可选的实施例中，该空间矢量抑制方法中在确定参考矢量的扇区分布位置 之前，先将电压空间矢量对应的矢量空间进行扇区划分。
[0010] 在一些可选的实施例中，该空间矢量抑制方法中将电压空间矢量对应的矢量空间 进行扇区划分的过程包括：将电压空间矢量对应的矢量空间的每个大扇区分别利用两条曲 线划分为4个小扇区；其中，
[0023] 其中，Vp为电压空间矢量在0坐标轴的分量，Va为电压空间矢量在a坐标轴的 分量，Vd。为所述电压空间矢量的最大模长。
[0024] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0025] 该方法中选取共模电压模长不大于六分之一输入电压值的电压空间矢量合成参 考矢量，且在每个所述参考矢量的合成过程中，始终选取零矢量作为首发矢量。这样，不仅 可以保证直流电压的利用率，降低共模电压的幅值，同时，有效的降低了共模电压的变化频 率，极大地提高了漏电流的抑制效果。
[0026] 为了上述以及相关的目的，一个或多个实施例包括后面将详细说明并在权利要求 中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明某些示例性方面，并且其指示的仅仅是 各个实施例的原则可以利用的各种方式中的一些方式。其它的益处和新颖性特征将随着下 面的详细说明结合附图考虑而变得明显，所公开的实施例是要包括所有这些方面以及它们 的等同。
【附图说明】
[0027] 图1是本发明实施例三电平光伏并网逆变器共模电压的空间矢量抑制方法的流 程不意图；
[0028] 图2是本发明实施例电压空间矢量对应的矢量空间的扇区划分的示例图；
[0029] 图3是本发明实施例电压空间矢量对应的矢量空间的扇区划分的示例图。
【具体实施方式】
[0030] 以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够 实践它们。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并 且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的 部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所 有可获得的等同物。在本文中，本发明的这些实施方案可以被单独地或总地用术语"发明" 来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该 应用的范围为任何单个发明或发明构思。
[0031] 现在结合附图进行说明，图1示出的是一些可选的实施例中三电平光伏并网逆变 器共模电压的空间矢量抑制方法的流程图；图2示出的是一些可选的实施例中电压空间矢 量对应的矢量空间的扇区划分的示例图；图3示出的是一些可选的实施例中电压空间矢量 对应的矢量空间的扇区划分的示例图。
[0032] 如图1所示，在一些可选的实施例中，公开了一种三电平光伏并网逆变器共模电 压的空间矢量抑制方法，该方法包括以下步骤：
[0033]S11、在合成逆变器的输出电压空间矢量的过程中，选取共模电压模长不大于六分 之一输入电压值的电压空间矢量合成参考矢量；
[0034] 其中，