[发明专利]一种基于NPC三电平拓扑的储能变流器的控制方法

权利要求书

1.一种基于NPC三电平拓扑的储能变流器的控制方法，其特征在于：所述基于NPC三电平拓扑的储能变流器包括L滤波电路、NPC三电平变流器、直流侧滤波电容，直流侧蓄电池；

所述L滤波电路与NPC三电平变流器连接，所述NPC三电平变流器与直流侧滤波电容连接，所述直流侧滤波电容与直流侧蓄电池连接，所述L滤波电路用于滤除并网电流的谐波，所述NPC三电平变流器用于将电网侧的交流电变换成直流电，并给直流侧蓄电池充电，所述直流侧滤波电容用于抑制直流侧电压谐波，支撑直流侧电压，所述直流侧蓄电池用于存储电能；包括如下步骤：

步骤S1，通过电压传感器、电流传感器采集三相电网电压e_a、e_b、e_c和三相电网电流i_a、i_b、i_c,和NPC三电平变流器两个直流侧电压值u_dc1和u_dc2，直流侧参考电压值u_dc^*直接给定；

步骤S2，将步骤S1采集得到的两个直流侧电压值u_dc1和u_dc2相加，相加后的结果与直流侧参考电压值u_dc^*做差比较，将做差比较后的结果输入PI控制器，得到有功电流指令值无功电流指令值直接给定；

步骤S3，将步骤S1采集得到的直流侧电压值u_dc1和u_dc2做差，做差后的结果与参考值0做差比较，将做差比较后地结果输入PI控制器，得到电压平衡控制器的零序电压分量u₀^*；

步骤S4，根据步骤S1采集得到三相电网电压e_a、e_b、e_c，计算三相电网电压的空间电压矢量模值e_s，计算公式为：

步骤S5，根据步骤S1采集得到三相电网电压e_a、e_b、e_c和步骤S4计算得到的电压矢量模值e_s，计算得到有功电压单位矢量v_a、v_b、v_c，计算公式为：

步骤S6，根据步骤S5获得的有功电压单位矢量v_a、v_b、v_c，计算得到无功电压单位矢量w_a、w_b、w_c，计算公式为：

步骤S7，根据步骤S2得到有功电流指令值无功电流指令值步骤S5获得的有功电压单位矢量v_a、v_b、v_c和步骤S6获得的无功电压单位矢量w_a、w_b、w_c，计算三相电流指令信号计算公式为：

步骤S8，将步骤S1采集得到的三相电网电流i_a、i_b、i_c与步骤S7计算得到的三相电流指令信号做差比较后，使用准比例谐振控制器对三相电网电流i_a、i_b、i_c实现无差跟踪，通过电流调节器输出得到初始调制电压准比谐振控制器的传递函数为：

其中，s为拉普拉斯算子，K_R为比例调节器的比例系数，ω_o为调节器等效带宽，ω_m为谐振角频率；

步骤S9，使用步骤S8通过电流调节器输出得到初始调制电压和步骤S3得到的电压平衡控制器的零序电压分量将两者分别相加，获得最终的三相电压调制波计算公式如下：

步骤10，根据步骤S9计算得到的三相电压调制波使用载波层移正弦脉宽调制技术进行调制，生成开关信号，开关信号驱动NPC三电平拓扑的储能变流器通断。