[发明专利]NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法在审

专利信息
申请号: 202010711643.2 申请日: 2020-07-22
公开(公告)号: CN112039113A 公开(公告)日: 2020-12-04
发明(设计)人: 李清 申请(专利权)人: 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02M7/483
代理公司: 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 代理人: 邓潮彬;黄培智
地址: 510663 广东省广州*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: npc 三相 电平 逆变器 阻抗 建模 方法
【权利要求书】:

1.一种NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法,其特征在于,应用于分析NPC型三电平并网逆变器系统的稳定性,包括以下步骤:

步骤一,在理想电网下,并网逆变器的PCC处注入频率为fp的扰动电压,得到三相电网电压表达式;

步骤二,所述三相电网电压表达式经过坐标变换,得到dq坐标系下的电网电压vd以及vq,所述的电网电压vd以及vq在dq坐标系下使用复变量表示,得到电压Vdq

步骤三,在静止坐标系下,根据所述电压Vdq建立功率级电路的小信号模型;

步骤四,在dq坐标系下,根据所述电压Vdq建立控制环路的小信号相量模型;

步骤五,在dq坐标系下,建立逆变器交流侧和直流侧之间的电流关系的小信号模型;

步骤六,在dq坐标系下,得到逆变器交流侧电压电流关系的小信号模型;

步骤七,根据步骤三至六所建立的模型,得到频率为ωp的交流电压扰动以及与直流电流扰动对应的导纳Ya0p);当直流电压稳定时,计算得到交流电压扰动与交流电流扰动对应的导纳Ya1p),以及耦合电流对应的导纳Ya2p);考虑直流电压扰动时,计算得到频率为ωp的直流电压扰动与对应的频率为(ωp1)和(ωp1)的交流电流扰动之间的导纳Y01p)和Y02p);计算得到逆变器直流电压电流扰动之间的自导纳Y00p);

步骤八,将三电平逆变器直流侧电容等效为串联,计算得到直流侧电容的导纳Ydcp);

步骤九,根据逆变器叫直流侧扰动传递过程计算NPC型三相三电平逆变器的自导纳Ysap)和伴随导纳Yaap)。

2.如权利要求1所述的NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法,其特征在于,

所述功率级电路的小信号模型具体为:

其中,ωp为扰动频率;ω1为电网的基波频率;L为滤波电感值;为dq坐标系下频率为(ωp1)的电流扰动;为频率为(ωp1)的直流电压扰动;Vdc为直流电压值;是频率为(ωp1)的逆变器占空比;Ddq为dq坐标系下逆变器占空比的稳态值;*表示复数的共轭。

3.如权利要求2所述的NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法,其特征在于,

所述控制环路的小信号相量模型具体为:

其中,是频率为(ωp1)的逆变器占空比;Vcr是等效载波幅值,2Vcr=Vdc;Gcp1)是电流环PI调节器的传递函数,Gvp1)是电压环PI调节器的传递函数。

4.如权利要求3所述的NPC型三相三电平逆变器的阻抗建模方法,其特征在于,

所述逆变器交流侧和直流侧之间的电流关系的小信号模型具体为:

其中,*表示复数的共轭;Idq为dq坐标系下的交流电流。

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