一种电压跌落发生装置、逆变器的控制方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102904458102904458B(45)授权公告日2015.01.28(21)申请号201210444243.5CN101119074A,2008.02.06,CN102761135A,2012.10.31,(22)申请日2012.11.08GeorgiosS.Konstantinouetal..(73)专利权人南车株洲电力机车研究所有限公Performanceevaluationofhalf-bridge司cascadedmultilevelconvertersoperated地址412001湖南省株洲市石峰区时代路withmulticarriersinusoidalPWM169号techniques《.IEEEIndustrialElectronicsand(72)发明人张杰李江红王坚应婷谭娟ApplicationsConference》.2009,(第4期),(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限审查员韩朋乐公司11227代理人王宝筠(51)Int.Cl.H02M5/458(2006.01)H02M7/49(2007.01)(56)对比文件CN101887074A,2010.11.17,CN202034907U,2011.11.09,权权利要求书4页利要求书4页说明书11页说明书11页附图5页附图5页(54)发明名称一种逆变器的控制方法及装置(57)摘要本发明实施例公开了一种电压跌落发生装置、逆变器的控制方法及装置，所述发生装置包括，模块化多电平整流器和模块化多电平逆变器；模块化多电平整流器和模块化多电平逆变器以背靠背输电连接方式进行连接，且两者构造相同，其结构包括：三个相单元并联，每个相单元由两个桥臂串联组成；任意一个桥臂，均由N个子模块SM与一个阀电抗器串联构成；所述SM由两个IGBT开关器和一个直流储能电容并联组成。此装置能够精确控制电压跌落深度，持续时间、相位和跌落的类型，并且十分容易的可以扩展到高电压及大功率等级，满足高电压大功率的需求，对开关器件的要求不高，容易购买，价格便宜，并且输出的波形品质较优，还减少交流侧的滤波器。CN102904458BCN1029458BCN102904458B权利要求书1/4页1.一种逆变器的控制方法，其特征在于，对电压跌落发生装置中的模块化多电平逆变器进行控制，该电压跌落发生装置包括模块化多电平整流器和模块化多电平逆变器；所述模块化多电平整流器和所述模块化多电平逆变器以背靠背输电连接方式进行连接，所述模块化多电平逆变器与所述模块化多电平整流器的构造相同；其中，所述模块化多电平整流器包括：第一桥臂与第二桥臂串联形成的第一相单元、第三桥臂与第四桥臂串联形成的第二相单元、第五桥臂与第六桥臂串联形成的第三相单元，三个相单元并联；六个桥臂，均由N个子模块SM与一个阀电抗器串联构成，N为大于或等于1的自然数；所述SM包括两个IGBT开关器和一个直流储能电容，所述两个IGBT开关器串联后与一个直流储能电容并联，所述方法包括：检测模块化多电平逆变器侧交流母线的三相实际电流、三相实际电压和三相参考电压；将所述三相实际电流、三相实际电压和三相参考电压分别进行坐标转换，得到实际电流的d轴分量和q轴分量、实际电压的d轴分量和q轴分量以及参考电压的d轴分量和q轴分量；分别计算d轴和q轴分量的参考电压与实际电压之间的差值，并对所述差值分别进行电压调节，得到d轴电压调节值和q轴电压调节值；分别对实际电流q轴分量与实际电流d轴分量进行电流调节，得到第一调制电压和第二调制电压；计算所述d轴电压调节值和第一调制电压和值，得到d轴输出电压，计算q轴电压调节值与第二调制电压差值，得到q轴输出电压；分别计算d轴和q轴输出电压与各自延迟T/4的电压和值，分别得到d轴控制电压和q轴控制电压，T为2π/w，w为预设电流的角频率；对d轴控制电压和q轴控制电压进行坐标转换，得到α轴控制电压和β轴控制电压；对所述α轴控制电压和β轴控制电压进行触发脉冲生成处理，得到控制所述模块化多电平逆变器的脉冲信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别计算d轴和q轴分量的参考电压与实际电压之间的差值，并对所述差值分别进行电压调节控制，得到d轴电压调节值和q轴电压调节值，包括：通过PI比例积分调节控制器，按照公式：Vd＝k1(Udref-Ud)+k2∫(Udref-Ud)dt，计算d轴电压调节值，其中，Vd是d轴电压调节值，k1和k2分别是调节控制系数，Udref是d轴参考电压，Ud是d轴实际电压；并按照公式：Vq＝k3(Uqref-Uq)+k4∫(Uqref-Uq)dt，计算q轴电压调节值，其中，Vq是q轴电压调节值,k3和k