[发明专利]单相T型三电平逆变器并联系统环流评估方法及抑制方法

说明书

本公开提供了一种单相T型三电平逆变器并联系统环流评估方法及抑制方法，所述抑制方法为：获取单相T型三电平逆变器并联系统的运行状态数据和逆变器参数数据；在任意并联的两台逆变器的调制波中共同注入第一偏置分量来进行中点平衡控制；根据获取的数据和预构建的电路模型得到无差拍控制器，在其中一台逆变器的调制波中注入第二偏置分量来进行环流抑制的解耦控制；分别将两组修正后的调制波与载波信号比较，得到并联的两台单相T型三电平逆变器的PWM控制信号；本公开同时解决了中点电位平衡与环流存在问题，提高了可再生能源并网系统的电能质量。

技术领域

本公开涉及可再生能源发电与电力电子调控技术领域，特别涉及一种单相T 型三电平逆变器并联系统环流评估方法及抑制方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

再生能源发电是解决化石能源枯竭，环境污染恶化的关键解决方案。作为可再生能源与电力系统的接口，大量电力电子设备与电力系统互联，造成了传统电力系统的电力电子化。相比较于两电平逆变器，三电平逆变器具有更低的电压应力与谐波含量，可以有效减小滤波器的体积，更适用于可再生能源发电领域。常用的三电平逆变器拓扑包括I型三电平逆变与T型三电平逆变器，其中T型三电平逆变器具有更加优良的性能，例如较小的导通损耗，更加均匀的损耗分布，同时需要更少的驱动电源，已广泛应用于可再生能源发电领域。

随着可再生能源容量的不断提升，对与其互联的逆变器要求越来越高，研究人员提出了许多解决方案。其中，使用多台较小容量逆变器组成并联结构以代替单个大容量逆变器的解决方案，可以直接使用现已规模化生产的成品逆变器，而不需要在拓扑以及硬件方面做出改进，以其简便性在众多方案中脱颖而出。单相T型三电平逆变器的并联运行，不仅可以提升逆变器系统的额定容量，还可以针对可再生能源的波动性，在不同时间段内灵活配置各子模块的投切方案，使投入使用的子模块均处于高效工作状态，以达到提升系统整体效率的目的。同时，由于使用了多个子模块并联的结构，有效提升了系统的冗余性，安全性与可扩展性。并且，各子模块拥有相同的规格，方便技术人员对该逆变器并联系统进行检修与维护。

本公开发明人发现，针对单相T型三电平逆变器并联运行情况，虽然各逆变器子模块规格相同，但是不可避免得会存在硬件或者调控策略上的差异，可能在各并联子模块间引入环流，造成输出电流谐波严重畸变，威胁可再生能源并网系统的安全稳定运行。并且，单相T型三电平逆变器的中点平衡问题也会与并联系统环流问题构成耦合关系，难以同时进行控制。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本公开提供了一种单相T型三电平逆变器并联系统环流评估方法及抑制方法，通过合理的结构变换，基于并联系统的电路模型建立了各并联T型子模块间环流的数学模型，定义了环流产生的激励源以及影响环流大小的关键电感参数；在此基础上，提出了同时解决中点电位平衡与环流存在问题的载波注入调制方法，提高了可再生能源并网系统的电能质量。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开第一方面提供了一种单相T型三电平逆变器并联系统环流评估方法。

一种单相T型三电平逆变器并联系统环流评估方法，包括以下步骤：

获取单相T型三电平逆变器并联系统的运行状态数据和逆变器参数数据；

根据获取的数据和预构建的电路模型，得到中点电位平衡控制与环流抑制的耦合关系以及环流的激励源；

其中，电路模型至少包括两个并联的单相T型三电平子模块，各个子模块直流侧中点连接在一起，且交流侧电源等效变换为两个大小相等、参考方向相反的理想交流电源。

本公开第二方面提供了一种单相T型三电平逆变器并联系统环流评估系统，包括：

数据获取模块，被配置为：获取单相T型三电平逆变器并联系统的运行状态数据；