[发明专利]三相电流型单位功率因数PWM并网逆变器控制方法

权利要求书

1.三相电流型单位功率因数PWM并网逆变器控制方法，其特征在于，PWM并网逆变器包括DC/DC变换器、电流型PWM逆变器；PWM并网逆变器输入侧接直流电源，DC/DC变换器输出侧的正极经一电感后连接电流型PWM逆变器的输入侧一端P点，DC/DC变换器输出侧的负极连接电流型PWM逆变器的输入侧一端Q点，所述电流型PWM逆变器的输出侧接入电网；

对DC/DC变换器采用针对直流输出电流的闭环控制，使直流母线电流Id以6倍电网频率脉动，Id的脉动谷点值为峰点值的且与网侧电压保持同步相位关系；对电流型PWM逆变器采用开环控制，且不用考虑PWM信号的叠流时间；每个PWM开关周期内都对1个且仅对1个开关管进行开关控制，其余5个开关管分别处于常通、控制导通或者常断状态；

具体按照以下步骤实施：

步骤1、对三相网侧电压UA、UB和UC进行相位锁定，通过锁相得到与网侧电压相同步的t1～t12时间区间同步节拍：t1区间位于UA正半周过零后的开始30°电角度期间，t2～t12依次排列各占30°电角度；

步骤2、经步骤1后，前置DC/DC变换器采用电流闭环控制方式，使直流母线电流以6倍电网频率脉动，且与网侧电压保持同步相位关系，Id的脉动谷点值为峰点值的相邻两个谷点间的波形为余弦函数在±π/6之间的形状；

步骤3、待步骤1和步骤2完成后，构造出三角载波信号Ut，三角载波信号Ut的谷点值为0，峰点值为1，三角载波信号Ut的频率fc>>50Hz；

步骤4、经步骤3后，构造M1～M6共六个调制信号；

所述步骤4中：

六个调制信号M1～M6，分别对应于六个开关管T1～T6；

M1～M6这六个调制信号是开环生成的，仅须与网侧电压保持同步关系；

在t1时间区间内，M3＝0，T3保持关断；M5＝1，T5控制导通但其电流由T1的通断决定；T1开关管的调制信号M5近似为一直线，在t1区间的起点为M1＝0，在t1时间区间的终点为M1＝0.5；即在t1区间的起点处电流Id全部流入T5，随后T5的电流线性减小，T1的电流线性增大，在t1区间的终点处Id平均分配给T5和T1；M4＝0，T4保持关断；M6＝1，T6保持导通；M2＝0，T2保持关断；

在t2时间区间内，M3＝0，T3保持关断；M1＝1，T1控制导通但其电流由T5的通断决定；T5开关管的调制信号M1近似为一直线，在t2区间的起点为M5＝0.5，在t2时间区间的终点为M1＝0；即在t2区间的起点处电流Id平均分配给T1和T5，随后T1的电流线性增大，T5的电流线性减小，在t2区间的终点处电流Id全部流入T1；M4＝0，T4保持关断；M6＝1，T6保持导通；M2＝0，T2保持关断；

在t3时间区间内，M4＝0，T4保持关断；M6＝1，T6控制导通但其电流由T2的通断决定；T2开关管的调制信号M2近似为一直线，在t3区间的起点为M2＝0，在t3时间区间的终点为M2＝0.5；即在t3区间的起点处电流Id全部流入T6，随后T6的电流线性减小，T2的电流线性增大，在t3区间的终点处Id平均分配给T6和T2；M1＝1，T1保持导通；M3＝0，T3保持关断；M5＝0，T5保持关断；M3＝M5＝0，T3和T5保持关断；M1＝1，T1保持导通；

在t4时间区间内，M4＝0，T4保持关断；M2＝1，T2控制导通但其电流由T6的通断决定；T6开关管的调制信号M6近似为一直线，在t4区间的起点为M6＝0.5，在t4时间区间的终点为M6＝0；即在t4区间的起点处电流Id平均分配给T2和T6，随后T2的电流线性增大，T6的电流线性减小，在t4区间的终点处电流Id全部流入T2；M1＝1，T1保持导通；M3＝0，T3保持关断；M5＝0，T5保持关断；

在t5时间区间内，M5＝0，T5保持关断；M1＝1，T1控制导通但其电流由T3的通断决定；T3开关管的调制信号M3近似为一直线，在t5区间的起点为M3＝0，在t5时间区间的终点为M3＝0.5；即在t5区间的起点处电流Id全部流入T1，随后T1的电流线性减小，T3的电流线性增大，在t5区间的终点处Id平均分配给T1和T3；M4＝0，T4保持关断；M6＝0，T6保持关断；M2＝1，T2保持导通；

在t6时间区间内，M5＝0，T5保持关断；M3＝1，T3控制导通但其电流由T1的通断决定；T1开关管的调制信号M1近似为一直线，在t6区间的起点为M1＝0.5，在t6时间区间的终点为M1＝0；即在t6区间的起点处电流Id平均分配给T3和T1，随后T3的电流线性增大，T1的电流线性减小，在t6区间的终点处电流Id全部流入T3；M4＝0，T4保持关断；M6＝0，T6保持关断；M2＝1，T2保持导通；

在t7时间区间内，M6＝0，T6保持关断；M2＝1，T2控制导通但其电流由T4的通断决定；T4开关管的调制信号M4近似为一直线，在t7区间的起点为M4＝0，在t7时间区间的终点为M4＝0.5；即在t7区间的起点处电流Id全部流入T2，随后T2的电流线性减小，T4的电流线性增大，在t7区间的终点处Id平均分配给T2和T4；M1＝0，T1保持关断；M3＝1，T3保持导通；M5＝0，T5保持关断；

在t8时间区间内，M6＝0，T6保持关断；M4＝1，T4控制导通但其电流由T2的通断决定；T2开关管的调制信号M2近似为一直线，在t8区间的起点为M2＝0.5，在t8时间区间的终点为M2＝0；即在t8区间的起点处电流Id平均分配给T4和T2，随后T4的电流线性增大，T2的电流线性减小，在t8区间的终点处电流Id全部流入T4；M1＝0，T1保持关断；M3＝1，T3保持导通；M5＝0，T5保持关断；

在t9时间区间内，M1＝0，T1保持关断；M3＝1，T3控制导通但其电流由T5的通断决定；T5开关管的调制信号M5近似为一直线，在t9区间的起点为M5＝0，在t9时间区间的终点为M5＝0.5；即在t9区间的起点处电流Id全部流入T3，随后T3的电流线性减小，T5的电流线性增大，在t9区间的终点处Id平均分配给T3和T5；M4＝1，T4保持导通；M6＝0，T6保持关断；M2＝0，T2保持关断；

在t10时间区间内，M1＝0，T1保持关断；M5＝1，T5控制导通但其电流由T3的通断决定；T3开关管的调制信号M3近似为一直线，在t10区间的起点为M3＝0.5，在t10时间区间的终点为M3＝0；即在t10区间的起点处电流Id平均分配给T5和T3，随后T5的电流线性增大，T3的电流线性减小，在t10区间的终点处电流Id全部流入T5；M4＝1，T4保持导通；M6＝0，T6保持关断；M2＝0，T2保持关断；

在t11时间区间内，M2＝0，T2保持关断；M4＝1，T4控制导通但其电流由T6的通断决定；T6开关管的调制信号M6近似为一直线，在t11区间的起点为M6＝0，在t11时间区间的终点为M4＝0.5；即在t11区间的起点处电流Id全部流入T4，随后T4的电流线性减小，T6的电流线性增大，在t11区间的终点处Id平均分配给T4和T6；M1＝0，T1保持关断；M3＝0，T3保持关断；M5＝1，T5保持导通；

在t12时间区间内，M2＝0，T2保持关断；M6＝1，T6控制导通但其电流由T4的通断决定；T4开关管的调制信号M4近似为一直线，在t12区间的起点为M4＝0.5，在t12时间区间的终点为M4＝0；即在t12区间的起点处电流Id平均分配给T6和T4，随后T6的电流线性增大，T4的电流线性减小，在t12区间的终点处电流Id全部流入T6；M1＝0，T1保持关断；M3＝0，T3保持关断；M5＝1，T5保持导通；

M1～M6这6个调制信号的特点是：M1、M3和M5分别对应在UA、UB和UC的负半周为0分别对应T1、T3和T5关断；M4、M6和M2分别在UA、UB和UC的正半周为0，分别对应T4、T6和T2关断；M1、M3和M5分别在UA、UB和UC正半周的6个30°区间为>0；M4、M6和M2分别在UA、UB和UC负半周的6个30°区间为>0；M1～M6这6个调制信号各有连续6个时间区间为>0，每个调制信号在其>0的连续6个时间区间内的第2～5个30°区间均为1；在其第1个30°区间调制信号由0近似线性地上升到0.5，分别对应该调制信号的导通占空比由0％近似线性地上升到50％；在其第6个30°区间调制信号由0.5近似线性地下降到0，分别对应该调制信号的导通占空比由50％近似线性地下降到0％；

步骤5、待步骤4完成后，将6个调制信号M1～M6分别与三角载波信号Ut相比较生成对应T1～T6的6个控制信号：当调制信号Mi大于三角载波信号时对应的第i个控制信号为1对应的Ti导通；反之第i个控制信号为0，对应的Ti关断，i＝1～6。