[发明专利]一种三电平风电变流器的混合基频调制方法

说明书

本发明提供一种三电平风电变流器的混合基频调制方法，包括：设定控制所述单相桥臂工作的控制波形，所述控制波形包括载波和调制波两部分，所述载波为三角波，所述调制波为正弦波；设定所述单相桥臂工作时的4种电平状态：P，OU2，OL2，N；根据所述控制波形和4种电平状态控制所述单相桥臂工作。本发明的三电平风电变流器的混合基频调制方法，将内管基频调制和外管基频调制结合在一起，使其在器件损耗平衡方面更具灵活性，其调制方式也变得更加多样。并且可以通过不同形式的内外管调制策略，使混合基频调制具有多种不同的应用方案。

技术领域

本发明属于风力发电领域，特别涉及一种三电平风电变流器的混合基频调制方法。

背景技术

现有的风力发电系统由风力涡轮机、传动链、发电机、变流器、变压器和电气控制系统组成。作为发电机和电网的接口，风电变流器是风电机组中的核心设备，是机组电气性能、变换效率、可用度的主要决定因素之一，是整个风力发电系统的关键与核心。传统载波层叠调制容易导致风电变流器单相桥臂内外管发热严重不均，进而影响风电变流器工作可靠性及实际运行功率。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种三电平风电变流器的混合基频调制方法。

本发明提供的一种三电平风电变流器的混合基频调制方法，其中，所述三电平风电变流器中单相桥臂包括开关管T1-T6、二极管D1-D6及电容Cd1和Cd2，所述开关管T1-T6中的每一个开关管Ti都和对应的二极管Di反并联，i为整数且1≤i≤6，即所述开关管Ti的集电极或阳极连接至所述对应的二极管Di的阴极，且所述开关管Ti的发射极或阴极连接至所述对应的二极管Di的阳极，所述开关管T1-T4依次顺序串联，即前一开关管的发射极或阴极连接至后一开关管的集电极或阳极；所述电容Cd1的正极连接至所述开关管T1的集电极或阳极，所述电容Cd1的负极连接至所述电容Cd2的正极和所述开关管T5的发射极或阴极；所述电容Cd2的负极连接至所述开关管T4的发射极或阴极；所述开关管T5的集电极或阳极连接至所述开关管T1的发射极或阴极，所述开关管T5的发射极或阴极连接至所述开关管T6的集电极或阳极；所述开关管T6的发射极或阴极连接至所述开关管T4的集电极或阳极，

所述混合基频调制方法包括：

设定控制所述单相桥臂工作的控制波形，所述控制波形包括载波和调制波两部分，所述载波为三角波，所述调制波为正弦波；

设定所述单相桥臂工作时的4种电平状态：P，OU2，OL2，N；

根据所述控制波形和4种电平状态控制所述单相桥臂工作。

进一步，

所述电平状态P中，所述开关管T1，T2，T6导通，所述开关管T3，T4，T5关断。

进一步，

所述电平状态OU2中，所述开关管T2，T4，T5导通，所述开关管T1，T3，T6关断。

进一步，

所述电平状态OL2中，所述开关管T1，T3，T6导通，所述开关管T2，T4，T5关断。

进一步，

所述电平状态OL2中，所述开关管T3，T4，T5导通，所述开关管T1，T2，T6关断。

进一步，

所述正弦波的波幅不大于所述载波的波幅，所述正弦波的周期大于所述载波的周期。

进一步，

在所述调制波的第一个周期中，执行如下控制步骤：

当所述调制波的波值大于0时，只使用所述电平状态P或OU2，以使得所述开关管T2一直导通，而所述开关管T3则一直关断；