[发明专利]基于SVPWM的光伏并网逆变器的电流滞环控制方法

权利要求书

1.基于SVPWM的光伏并网逆变器的电流滞环控制方法，所述光伏并网逆变器包括A相桥臂、B相桥臂、C相桥臂、A相滤波电感L1、B相滤波电感L2和C相滤波电感L3；

A相桥臂的第一端、B相桥臂的第一端和C相桥臂的第一端均与太阳能电池板E的正极相连，A相桥臂的第二端、B相桥臂的第二端和C相桥臂的第二端均与太阳能电池板E的负极相连，A相桥臂的输出中点a、B相桥臂的输出中点b和C相桥臂的输出中点c分别与A相滤波电感L1的第一端、B相滤波电感L2的第一端和C相滤波电感L3的第一端相连，A相滤波电感L1的第二端同时与B相滤波电感L2的第二端和C相滤波电感L3的第二端相连，三者的公共端为中性点N，中性点N接入电网；

A相桥臂包括第一三极管Q1、第一二极管D1、第一电容C1、第四三极管Q4、第四二极管D4和第四电容C4，第一三极管Q1的集电极同时与第一二极管D1的负极和第一电容C1的第一端相连，三者的公共端为A相桥臂的第一端，第一三极管Q1的发射极同时与第一二极管D1的正极、第一电容C1的第二端、第四三极管Q4的集电极、第四二极管D4的负极和第四电容C4的第一端相连，六者的公共端为A相桥臂的输出中点a，第四三极管Q4的发射极同时与第四二极管D4的正极和第四电容C4的第二端相连，三者的公共端为A相桥臂的第二端，第一三极管Q1的基极和第四三极管Q4的基极分别为第一开关信号输入端和第四开关信号输入端；

B相桥臂包括第二三极管Q2、第二二极管D2、第二电容C2、第五三极管Q5、第五二极管D5和第五电容C5，第二三极管Q2的集电极同时与第二二极管D2的负极和第二电容C2的第一端相连，三者的公共端为B相桥臂的第一端，第二三极管Q2的发射极同时与第二二极管D2的正极、第二电容C2的第二端、第五三极管Q5的集电极、第五二极管D5的负极和第五电容C5的第一端相连，六者的公共端为B相桥臂的输出中点b，第五三极管Q5的发射极同时与第五二极管D5的正极和第五电容C5的第二端相连，三者的公共端为B相桥臂的第二端，第二三极管Q2的基极和第五三极管Q5的基极分别为第二开关信号输入端和第五开关信号输入端；

C相桥臂包括第三三极管Q3、第三二极管D3、第三电容C3、第六三极管Q6、第六二极管D6和第六电容C6，第三三极管Q3的集电极同时与第三二极管D3的负极和第三电容C3的第一端相连，三者的公共端为C相桥臂的第一端，第三三极管Q3的发射极同时与第三二极管D3的正极、第三电容C3的第二端、第六三极管Q6的集电极、第六二极管D6的负极和第六电容C6的第一端相连，六者的公共端为C相桥臂的输出中点c，第六三极管Q6的发射极同时与第六二极管D6的正极和第六电容C6的第二端相连，三者的公共端为C相桥臂的第二端，第三三极管Q3的基极和第六三极管Q6的基极分别为第三开关信号输入端和第六开关信号输入端；

第一三极管Q1至第六三极管Q6均为NPN型三极管；

其特征在于，所述电流滞环控制方法包括：

步骤一、根据A相桥臂的输出中点a与中性点N间的电压U_aN、B相桥臂的输出中点b与中性点N间的电压U_bN和C相桥臂的输出中点c与中性点N间的电压U_cN与八个基本电压空间矢量的对应关系表得到A相滤波电感L1两端的电压U_L1、B相滤波电感L2两端的电压U_L2和C相滤波电感L3两端的电压U_L3与八个基本电压空间矢量的对应关系表；

相滤波电感两端的电压＝相桥臂的输出中点与中性点间的电压-相电网电压；

步骤二、将一个并网电流周期等分为第一控制时域至第六控制时域，第一控制时域至第六控制时域分别对应第一三极管Q1至第六三极管Q6；

在一个控制时域内，该控制时域对应的三极管导通，其他的三极管截止；

第一控制时域至第六控制时域还分别对应第一逻辑变量至第六逻辑变量，当处于一个控制时域时，该控制时域对应的逻辑变量为1，其他的逻辑变量为0；

步骤三、根据A相滤波电感L1两端的电压U_L1、B相滤波电感L2两端的电压U_L2和C相滤波电感L3两端的电压U_L3与八个基本电压空间矢量的对应关系表，分别得到A相滤波电感L1两端的电压U_L1、B相滤波电感L2两端的电压U_L2和C相滤波电感L3两端的电压U_L3在第一控制时域至第六控制时域内的最大值与最小值，并以电压最小值小于零且电压最大值大于零为约束条件，分别得到第一逻辑变量至第六逻辑变量的有效时域；

步骤四、根据滞环电流比较器的三相输出信号、三相电流极性信号以及第一逻辑变量至第六逻辑变量，并通过逻辑电路分别得到第一开关信号至第六开关信号；

当相参考电流信号大于零时，相电流极性信号为1，当相参考电流信号小于零时，相电流极性信号为0；

步骤五、同时采用第一开关信号至第六开关信号驱动所述光伏并网逆变器，使第一三极管Q1和第五三极管Q5、第四三极管Q4和第六三极管Q6、第一三极管Q1和第三三极管Q3、第二三极管Q2和第六三极管Q6、第三三极管Q3和第五三极管Q5以及第二三极管Q2和第四三极管Q4依次在第一控制时域至第六控制时域内导通。

2.如权利要求1所述的基于SVPWM的光伏并网逆变器的电流滞环控制方法，其特征在于，步骤四通过第一逻辑电路至第六逻辑电路分别得到第一开关信号至第六开关信号；

所述第一逻辑电路包括第一与门(1)、第二与门(2)、第三与门(3)、第一或门(4)和第二或门(5)，第一与门(1)的输出端与第二或门(5)的第一输入端相连，第二与门(2)的输出端和第一或门(4)的输出端分别与第三与门(3)的第一输入端和第二输入端相连，第三与门(3)的输出端与第二或门(5)的第二输入端相连，第一与门(1)的第一输入端和第二输入端分别为第二逻辑变量输入端和A相电流极性信号输入端，第二与门(2)的第一输入端和第二输入端分别为滞环电流比较器的A相输出信号的输入端和A相电流极性信号输入端，第一或门(4)的第一输入端和第二输入端分别为第一逻辑变量输入端和第三逻辑变量输入端，第二或门(5)的输出端为第一开关信号输出端；

所述第二逻辑电路包括第四与门、第五与门、第六与门、第三或门和第四或门，第四与门的输出端与第四或门的第一输入端相连，第五与门的输出端和第三或门的输出端分别与第六与门的第一输入端和第二输入端相连，第六与门的输出端与第四或门的第二输入端相连，第四与门的第一输入端和第二输入端分别为第四逻辑变量输入端和B相电流极性信号输入端，第五与门的第一输入端和第二输入端分别为滞环电流比较器的B相输出信号的输入端和B相电流极性信号输入端，第三或门的第一输入端和第二输入端分别为第三逻辑变量输入端和第五逻辑变量输入端，第四或门的输出端为第二开关信号输出端；

所述第三逻辑电路包括第七与门、第八与门、第九与门、第五或门和第六或门，第七与门的输出端与第六或门的第一输入端相连，第八与门的输出端和第五或门的输出端分别与第九与门的第一输入端和第二输入端相连，第九与门的输出端与第六或门的第二输入端相连，第七与门的第一输入端和第二输入端分别为第六逻辑变量输入端和C相电流极性信号输入端，第八与门第一输入端和第二输入端分别为滞环电流比较器的C相输出信号的输入端和C相电流极性信号输入端，第五或门的第一输入端和第二输入端分别为第三逻辑变量输入端和第五逻辑变量输入端，第六或门的输出端为第三开关信号输出端；

所述第四逻辑电路包括第一非门(6)、第二非门(7)、第十与门(8)、第十一与门(9)、第十二与门(10)、第七或门(11)和第八或门(12)，第一非门(6)的输出端同时与第十与门(8)的第一输入端和第十一与门(9)的第一输入端相连，第二非门(7)的输出端与第十一与门(9)的第二输入端相连，第十一与门(9)的输出端和第七或门(11)的输出端分别与第十二与门(10)的第一输入端和第二输入端相连，第十与门(8)的输出端和第十二与门(10)的输出端分别与第八或门(12)的第一输入端和第二输入端相连，第一非门(6)的输入端为A相电流极性信号输入端，第十与门(8)的第二输入端为第五逻辑变量输入端，第二非门(7)的输入端为滞环电流比较器的A相输出信号的输入端，第七或门(11)的第一输入端和第二输入端分别为第四逻辑变量输入端和第六逻辑变量输入端，第八或门(12)的输出端为第四开关信号输出端；

所述第五逻辑电路包括第三非门、第四非门、第十三与门、第十四与门、第十五与门、第九或门和第十或门，第三非门的输出端同时与第十三与门的第一输入端和第十四与门的第一输入端相连，第四非门的输出端与第十四与门的第二输入端相连，第十四与门的输出端和第九或门的输出端分别与第十五与门的第一输入端和第二输入端相连，第十三与门的输出端和第十五与门的输出端分别与第十或门的第一输入端和第二输入端相连，第三非门的输入端为B相电流极性信号输入端，第十三与门的第二输入端为第一逻辑变量输入端，第九或门的第一输入端和第二输入端分别为第二逻辑变量输入端和第六逻辑变量输入端，第十或门的输出端为第五开关信号输出端；

所述第六逻辑电路包括第五非门、第六非门、第十六与门、第十七与门、第十八与门、第十一或门和第十二或门，第五非门的输出端同时与第十六与门的第一输入端和第十七与门的第一输入端相连，第六非门的输出端与第十七与门的第二输入端相连，第十七与门的输出端和第十一或门的输出端分别与第十八与门的第一输入端和第二输入端相连，第十六与门的输出端和第十八与门的输出端分别为第十二或门的第一输入端和第二输入端相连，第五非门的输入端为C相电流极性信号输入端，第十六与门的第二输入端为第三逻辑变量输入端，第十一或门的第一输入端和第二输入端分别为第二逻辑变量输入端和第四逻辑变量输入端，第十二或门的输出端为第六开关信号输出端。