[发明专利]一种三相三线制逆变器及其线相电压转换方法

说明书

技术领域

本申请涉及发电领域，尤其涉及一种三相三线制逆变器及其线相电压转换方法。

背景技术

随着太阳能光伏并网发电技术的发展，越来越多的大中型的光伏发电站投入建设使用。太阳光通过高晶硅光伏电池板转化为直流电，通过逆变器并入电网。许多三相三线制逆变器，在控制算法中经常要用到单相的控制计算，在只采样三相线电压的情况，需要将线电压转换成相电压。由于三相三线制逆变器只有三相线，没有连接零线，需要将线电压Uab、Ubc和Uca转换成相电压Ua、Ub和Uc，传统的方法是采用下面三个公式计算：

Ua=(Uab-Uca)/3

Ub=(Ubc-Uab)/3

Uc=(Uca-Ubc)/3

用上述传统的线电压转相电压的方法，当三相平衡时算出的相电压基本是准确的，如图1所示；但如果三相不平衡时，用传统方法计算出来的相电压的幅值和相位都相差很大，如图2所示为例，图2中所示的相电压Ub和Uc较图1中的Ub和Uc不变，相电压Ua变为图1中Ua的一半。由于Ua幅值的变小，Uab和Ubc的幅值相位都发生变化，同样导致Ｕca-Ubc和Ubc-Uab的幅值相位发生变化。将图2中的矢量单独拿出来比较。如图3可以看出Ua偏小的三相不平衡的情况下，Ub与Ubc-Uab,Uc与Uca-Ubc之间的相位比较已经有不同，偏差很大。此时还用上述传统方法计算出来的Uc′,Ub′已经和实际的Uc和Ub相位偏差很大。如图4所示，当Ua=0时，像这样的特殊的三相不平衡的情况，可能会出现在单相对地短路。Ua电压为0；Uab=-Ub，Uca=Uc。若用传统方法计算如下

Ua'=(Uab-Uca)/3

Ua′的幅值还比较大，完全与实际的Ua=0情况严重偏离，采样严重不准确。同时Uc'和Ub'也同样与实际Uc和Ub偏差大，Uc′和Ub′之间的相位差也明显不是120度。

发明内容

本申请要解决的主要技术问题是，提供一种能够在三相不平衡时，实现线电压转换相电压的准确的计算，使计算值与实际值偏差更小的三相三线制逆变器及其线相电压转换方法。

本申请一方面提供一种三相三线制逆变器，包括逆变模块、线电压采样模块和控制模块，控制模块包括电压转换模块和相电压处理模块，电压转换模块包括全通滤波器和数字信号处理器，线电压采样模块从逆变模块的输出交流电压中获取三相线电压值Uab、Ubc和Uca，将三相线电压值Uab、Ubc和Uca转换为分别用三相线电压矢量和表示；

全通滤波器将三相线电压矢量和滞后90度得到三相线电压矢量和

数字信号处理器根据相交于以三相线电压矢量和所形成的三角形内一点o的三个圆，所述三个圆分别为三角形△oab、△oac和△obc的外接圆，计算三角形△oab、△oac和△obc的外接圆圆心o1、o2和o3与a、b和c之间的矢量和以及圆心o1、o2和o3之间的矢量和

数字信号处理器根据矢量和矢量计算出o1h、o2k和o3j分别占圆心线o1o2、o2o3和o3o1的比例x、y和z，即求出矢量和其中h为圆心线o1o2与公共弦oa的交点，j为圆心线o3o1与公共弦ob的交点，k为圆心线o2o3与公共弦oc的交点；

数字信号处理器根据矢量和矢量计算出和再根据圆心线垂直平分公共弦的原理求出相电压矢量和

将相电压矢量和转换为相电压值Ua、Ub和Uc后，经过所述相电压处理模块处理后并输出至所述逆变模块。

进一步，矢量和以及矢量和的具体计算公式分别为：

o1a→=12ba→-123ba′→]]>