[发明专利]一种非隔离型三相三电平光伏逆变器的调制方法

摘要

本发明公开了一种非隔离型三相三电平光伏逆变器的调制方法，该调制方法能够有效抑制本发明提供的两种NPIC逆变器的漏电流，其技术方案的要点是：首先，NPIC逆变器调制信号两两相减得到调制信号然后分别乘以系数K得到调制信号由经零序分量计算得到零序信号v₀；将分别与零序信号v₀相加得到调制信号调制信号与三角载波V_C通过比较器比较得到逻辑信号X、Y、Z；X、Y、Z经过本发明提出的逻辑运算得到开关信号的逻辑表达式。本发明的有益效果是开关信号通过逻辑运算产生，实现方式简单。解决了传统多载波调制和空间矢量调制实现过于复杂的问题，同时保证了系统的共模电压恒定，有效抑制了漏电流。

主权项

一种非隔离型三相三电平光伏逆变器的调制方法，该调制方法适用于NPIC1逆变器，所述的NPIC1逆变器包括第一可控型开关管(S₁、第二可控型开关管(S₂)、第三可控型开关管(S₃)、第四可控型开关管(S₄)、第五可控型开关管(S₅)、第六可控型开关管(S₆)、第七可控型开关管(S₇)、第八可控型开关管(S₈)、第九可控型开关管(S₉)、第十可控型开关管(S₁₀)、第十一可控型开关管(S₁₁)、第十二可控型开关管(S₁₂)、第一电容(C₁)和第二电容(C₂)；第一可控型开关管(S₁)的发射极接第二可控型开关管(S₂)的集电极，其接点定义为A点；第二可控型开关管(S₂)的发射极接第三可控型开关管(S₃)的集电极，其接点定义为D点；第四可控型开关管(S₄)的发射极接第五可控型开关管(S₅)的集电极，其接点定义为B点；第五可控型开关管(S₅)的发射极接第六可控型开关管(S₆)的集电极，其接点定义为E点；第七可控型开关管(S₇)的发射极接第八可控型开关管(S₈)的集电极，其接点定义为C点；第八可控型开关管(S₈)的发射极接第九可控型开关管(S₉)的集电极，其接点定义为F点；第一电容(C₁)与第二电容(C₂)串接，其接点定义为O点，第一电容(C₁)的另一端连接直流侧电源的正端，其连接点定义为P点；第二电容(C₂)另一端连接直流侧电源的负端，其连接点定义为N点；第十可控型开关管(S₁₀)的集电极连接O点，其发射极连接D点；第十一可控型开关管(S₁₁)的集电极连接O点，其发射极连接E点；第十二可控型开关管(S₁₂)的集电极连接O点，其发射极连接F点；第一可控型开关管(S₁)的集电极、第四可控型开关管(S₄)的集电极和第七可控型开关管(S₇)的集电极均连接P点；第三可控型开关管(S₃)的发射极、第六可控型开关管(S₆)的发射极和第九可控型开关管(S₉)的发射极均连接N点；调制方法具体包括如下步骤：(1)首先，NPIC1逆变器三相调制信号通过公式(1)得到调制信号分别乘以系数K得到调制信号$V_{ac}^{*}=V_a^{*}-V_b^{*},V_{ba}^{*}=V_b^{*}-V_a^{*},V_{cb}^{*}=V_c^{*}-V_b^{*}---\left(1\right)$(2)由经零序分量计算得到零序信号v₀；(3)将分别与零序信号v₀相加得到调制信号如公式(2)所示；$V_a^{**}={\mathrm{KV}}_{ac}^{*}+V_0,V_b^{**}={\mathrm{KV}}_{ba}^{*}+V_0,V_c^{**}={\mathrm{KV}}_{cb}^{*}+V_0---\left(2\right)$(4)调制信号分别与三角载波V_C通过比较器比较后得到逻辑信号X、Y、Z；(5)为抑制NPIC1逆变器的漏电流，分别选取NPIC1逆变器共模电压相同时的电压矢量作为逆变器的工作状态；根据选定的工作状态，得到开关管的开关信号关于逻辑信号X、Y、Z的逻辑表达式；令g₁‑g₁₂表示NPIC1逆变器的开关管S₁‑S₁₂的开关信号，则NPIC1逆变器的开关信号g₁‑g₁₂关于逻辑信号X、Y、Z的逻辑表达式，如式(3)所示，$g_1=X\stackrel{\‾}{Y},g_2=\stackrel{\‾}{X}+Y,g_3=\stackrel{\‾}{X}Y,g_{10}=\stackrel{\‾}{X}\stackrel{\‾}{Y}+XY$$g_4=Y\stackrel{\‾}{Z},g_5=\stackrel{\‾}{Y}+Z,g_6=\stackrel{\‾}{Y}Z,g_{11}=\stackrel{\‾}{Y}\stackrel{\‾}{Z}+YZ---\left(3\right)$$g_7=\stackrel{\‾}{X}Z,g_8=\stackrel{\‾}{Z}+X,g_9=X\stackrel{\‾}{Z},g_{12}=\stackrel{\‾}{XZ}+XZ$根据开关信号的逻辑表达式(3)，设计生成开关信号的逻辑电路或采用现场门阵列实现。