[发明专利]一种三电平NPC型变流器及其控制方法

说明书

本申请公开一种三电平NPC型变流器及其控制方法，所述三电平NPC型变流器包括依次连接的整流器、母排、逆变器；采用载波同向层叠发波方式控制所述整流器和所述逆变器；其中，所述整流器和所述逆变器的载波频率相同且载波相位相反。本申请通过控制逆变器产生的流入母排中的载波次谐波电流分量与整流器的流入母排中的载波次谐波电流分量相位相反，来减小整流器与逆变器之间连接母排的开关频率次谐波电流幅值，减少母排发热，降低母排附近的环境温度，提高母排附近器件的使用寿命。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种三电平NPC型变流器及其控制方法。

背景技术

三电平NPC型变流器中，整流器到逆变器之间需要通过分段母排(母线铜排)传输能量。分段母排中不仅流过直流分量、低频电流分量，还会流过开关频率次谐波电流分量，且该电流分量的大小与交流侧电流大小成正比。整流器和逆变器交流侧电流越大，母排中流过的开关频率次谐波电流越大，导致母排发热严重，影响母排附近器件的使用寿命。目前采取的方法：

1)采用叠层母排的方案，减小寄生参数，避免谐振，同时可以加大母排的散热面积，加强散热；

2)减短整流器到逆变器之间的分段母排长度，进而减小母排阻抗，减少母排发热；

3)优化变流器内部散热。

上述方法均是通过优化散热角度来解决问题，实际母排损耗仍然很大。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种三电平NPC型变流器及其控制方法，以减小整流器与逆变器之间连接母排的开关频率次谐波电流幅值，减少母排发热，降低母排附近的环境温度，提高母排附近器件的使用寿命。

本申请解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本申请的一个方面，提供一种三电平NPC型变流器的控制方法，所述三电平NPC型变流器包括依次连接的整流器、母排、逆变器；采用载波同向层叠发波方式控制所述整流器和所述逆变器；其中，所述整流器和所述逆变器的载波频率相同且载波相位相反。

根据本申请的另一个方面，提供一种三电平NPC型变流器，包括依次连接的整流器、母排、逆变器；还包括控制器，所述控制器被配置为可执行所述的三电平NPC型变流器的控制方法的步骤。

本申请实施例提供的三电平NPC型变流器及其控制方法，通过控制逆变器产生的流入母排中的载波次谐波电流分量与整流器的流入母排中的载波次谐波电流分量相位相反，来减小整流器与逆变器之间连接母排的开关频率次谐波电流幅值，减少母排发热，降低母排附近的环境温度，提高母排附近器件的使用寿命。

附图说明

图1为本申请实施例提供的三电平NPC型变流器示意图；

图2为本申请实施例提供的载波同相层叠发波方式1示意图；

图3为本申请实施例提供的调制波1示意图

图4为本申请实施例提供的调制波2示意图；

图5为本申请实施例提供的调制波3示意图；

图6为本申请实施例提供的载波同相层叠发波方式2示意图；

图7为本申请实施例提供的逆变器和整流器三角载波示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

图1为本申请实施例提供的三电平NPC型变流器示意图。