[发明专利]一种三电平多模块逆变器均流控制方法及装置

说明书

本发明提供了一种三电平多模块逆变器均流控制方法及装置，通过实时采集逆变器各模块运行状态下的三相并网电流，将所述三相并网电流求和得到零序环流分量，将所述零序环流分量与0比较经过无差控制得到第一电压指令值，根据所述第一电压指令值得到开关驱动信号进行均流控制。本发明避免了零序电流分量对逆变器造成的影响，实现了对逆变器不均流的抑制，本发明的方法简单、易行、实用性强。

技术领域

本发明属于逆变器并网控制技术领域，特别涉及一种三电平多模块逆变器均流控制方法及装置。

背景技术

三电平拓扑结构的逆变器具备开关频率高，输出谐波含量小，系统效率高等优点，在新能源发电领域得到广泛的应用。将多个三相三电平逆变器进行直接并联，不仅使系统具备三电平拓扑的固有特点，还会在不改变开关器件应力的情况下能够提高系统容量；实现冗余控制，从而提高系统的可靠性和容错能力；通过合理的分配并联系统功率，实现效率优化控制；以模块化取代系列化，缩短了研发周期，降低了系统成本，提高了系统的可维护性。

然而，由于共享正、负母线和交流母线，并联模块之间会产生环流，环流可以分为零序环流和非零序环流，对于采用LCL滤波器且具有电流内环的并联模块，非零序环流很小，可以忽略，零序环流是环流的主要成分。零序环流会增加系统的损耗，降低系统效率，造成并联模块电流应力的不均衡以及严重的电磁干扰，影响功率开关管的寿命。因此研究三相三电平模块化光伏并网系统零序环流的抑制方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三电平多模块逆变器均流控制方法及装置，用于解决现有技术中三电平多模块逆变器存在零序环流的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种三电平多模块逆变器均流控制方法，该方法包括如下步骤：

实时采集逆变器各模块运行状态下的三相并网电流，将所述三相并网电流求和得到零序环流分量，将所述零序环流分量与0比较经过无差控制得到第一电压指令值，根据所述第一电压指令值得到各模块逆变器的调制波信号分别进行均流控制，其中，所述无差控制包括PI调节。

进一步地，所述无差控制还包括限幅，将所述零序环流分量与0比较经过PI调节以及限幅处理后得到第一电压指令值。

进一步地，在得到所述调制波信号时，还叠加有第二电压指令值，将第一电压指令值与第二电压指令值叠加经过限幅得到第三电压指令值，根据所述第三电压指令值得到开关驱动信号进行均流控制，所述第二电压指令值获取步骤为：将采集的上母线电压和下母线电压经过中点电位平衡控制和限幅处理得到所述第二电压指令值。

进一步地，在得到所述调制波信号时，还叠加有零序电压分量，将三相电流经过正负序分离以及IPARK和ICLARKE变换得到的第一电压值、所述零序电压分量及第一电压指令值相加得到第二电压值，将第二电压值与第三电压指令值相加得到最终的电压指令值，根据所述最终的电压指令值得到开关驱动信号进行均流控制。

进一步地，所述零序环流分量的获取步骤为：通过采集至少两个工频周期内的三相并网电流，求取所采集的三相并网电流的平均值并求和得到的。

进一步地，所述第一电压指令值的限幅值范围为[-0.05，+0.05]。

进一步地，所述第二电压指令值的限幅值范围为[-0.1，+0.1]。

本发明还提供了一种三电平多模块逆变器均流控制装置，包括控制器，所述控制器用于执行以下方法的指令：

实时采集逆变器各模块运行状态下的三相并网电流，将所述三相并网电流求和得到零序环流分量，将所述零序环流分量与0比较经过无差控制得到第一电压指令值，根据所述第一电压指令值得到各模块逆变器的调制波信号分别进行均流控制，其中，所述无差控制包括PI调节。