[发明专利]一种混合串联H桥多电平并网逆变器直流母线电压控制方法

摘要

本发明通过利用混合多电平调制方法实现级联不同高低压模块间的指令电压分配来达到对模块吸收有功功率的分配，使得高低压模块直流侧电压均稳定在给定值附近，无需额外的辅助装置，方法简单易行。从仿真结果中可以看到，本发明能够很好地实现对于高低压模块直流侧电压的均压控制。同时实验室中搭建了容量为5kVA，每相一个高压H桥模块和一个低压H桥模块串联的小型实验样机，对本发明中方法进行了实验验证，仿真和实验结果都证明了该方法的正确、可靠性，为工程应用提供了很好的参考价值。

主权项

一种混合串联H桥多电平并网逆变器直流母线电压控制方法，逆变器包括ABC三相，每相其中有一个模块为低压H桥模块，其他模块为高压H桥模块；其特征在于，该方法包括如下步骤：1)检测混合多电平并网逆变器的ABC三相所有H桥单元模块直流侧电压；并求出各相N个H桥单元模块直流侧电压的和；2)电流指令计算：将各相H桥单元模块直流侧电压的和与每相总直流侧电压给定值相比较，其输出经过比例积分调节器后，与标准基波正序值的正弦量sinωt相乘，得到各相中用于总的直流侧电压调节的基波有功电流指令；3)电压指令计算：①将各相所述电压和乘以每个高压H桥模块在每相H桥单元模块直流侧电压中占的指令比值，得到的积与同相第N个高压H桥模块直流侧电压相比较，其输出经过比例积分调节，最后得到各相第1～N个高压H桥模块电压偏差指令；②检测所述多电平并网逆变器的各相输出电流，并与各相第N个高压H桥模块电压偏差指令经过单相乘法器相乘，其输出作为所述多电平并网逆变器各相第1～N个高压H桥模块PWM调制波的微调指令；⑧把各相第1～N所述微调指令与所述多电平并网逆变器同相输出指令电压PWM调制波经过单路加法器相与，其输出作为各相第1～N个高压H桥模块最终PWM调制波；④将上述调制波与设定的阀值ucmp进行比较，高于阀值ucmp时生成高电平信号，低于‑ucmp时生成低电平信号，其余生成零电平信号，一个工频周期内高压H桥模块开关管只开通关断一次，最终生成高压H桥模块的开关控制信号；⑤将所述开关控制信号和相应高压H桥模块直流侧电压相乘求和；将各相经过计算得到的最原始调制波PWM调制波与上述和相比较，得到指令调制波，将其通过三角波PWM调制，生成低压模块的输出PWM电压波形，最后与高压H桥模块最终PWM调制波相加，逆变器出口PWM电压波形。