一种全桥逆变器电感电流控制方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种全桥逆变器电感电流控制方法及装置，所述方法包括，三角载波和两个相互错开的正弦调制波分别交截，得到驱动信号；利用所述驱动信号控制桥臂上的开关管，得到两个桥臂中点相对于电源中点的电位；根据所述电位以及通过低通滤波器对电压以及电路调节，得到逆变电压反馈值；根据所述逆变电压反馈值结合电压电流双闭环调节器，内环电流反馈调节以及外环电压反馈调节，调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压。本申请提供的全桥逆变器电感电流控制方法能够实现全桥逆变器电感电流的均流控制，提高系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种全桥逆变器电感电流控制方法及装置
本申请涉及电力设备
，尤其涉及一种全桥逆变器电感电流控制方法及装置。
技术介绍
共直流交流母线逆变器并联拓扑能够减小输出电流纹波，从而减小输入以及输出滤波器的体积重量，适用于大电流输出场合。共直流交流母线逆变器并联的均流控制是实现可靠工作的首要条件。单滤波电感全桥逆变器拓扑在直接并联时，会存在桥臂直通的问题，而滤波电感对称分布两桥臂分裂电感的非隔离全桥逆变器，避免了并联运行时的桥臂直通问题。以两模块并联工作为例，对于单台单极性倍频PWM(脉冲宽度调制)逆变器，只需对分裂电感中的一个电感电流进行闭环控制即可。对于多相并联不交错的逆变器，在理想状态下，各个电感电流是均流的，但是由于实际电参数不可能完全相同，因此有必要对各电感电流进行闭环控制。现在有很多比较成熟的关于逆变器并联运行的技术，其中包括瞬时电流控制，下垂控制，平均功率控制等常用的均流控制方法，但是因为各自存在一定的不足，使得系统的均流性能不理想，而难以推广。
技术实现思路
本申请提供了一种全桥逆变器电感电流控制方法及装置，以解决全桥逆变器均流控制不理想的问题。一方面，本申请提供一种全桥逆变器电感电流控制方法，具体包括如下步骤：三角载波和两个相互错开的正弦调制波分别交截，得到驱动信号；利用所述驱动信号控制桥臂上的开关管，得到两个桥臂中点相对于电源中点的电位；根据所述电位以及通过低通滤波器对电压以及电路调节，得到逆变电压反馈值；根据所述逆变电压反馈值结合电压电流双闭环调节器，内环电流反馈调节以及外环电压反馈调节，调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压。可选的，所述全桥逆变器设有波形发生器，所述波形发生器按照下式发出所述三角载波vc：当-π+θc≤ωct≤θc时，当θc≤ωct≤θc+π时，其中，ωc为三角载波的角频率；θc为三角载波的相移。可选的，所述全桥逆变器设有波形调制装置，所述波形调制装置按照下式发出所述正弦调制波vm：vm＝Mcos(ω1t-θ1)；其中，ω1为正弦调制波的角频率；θ1为正弦调制波的相移，M表示正弦调制波与三角载波的幅值调制比。可选的，所述两个桥臂中点相对于电源中点的电位根据下式得到：当组成的左半桥臂载波和调制波的相移θc、θ1均为0时，左半桥臂电位u1为：当组成的右半桥臂载波的相移θc为0，调制波的相移θ1为π时，右半桥臂电位u2为：可选的，所述逆变电压反馈值，根据下式得到：可选的，所述根据所述逆变电压反馈值结合电压电流双闭环调节器，内环电流反馈调节以及外环电压反馈调节，调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压的步骤包括：通过比例积分调整和电流负反馈，使逆变器电流输出恒定；通过比例积分调整，使电压反馈信号与参考电压、逆变电压反馈值进行对比；通过电压负反馈使逆变器电压输出恒定；逆变器电流和逆变器电压输出恒定，固化电流反馈以及电压反馈的调整参数，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压。可选的，N台全桥逆变器交错并联，所述逆变器中2N-1路采用电流反馈闭环控制，具体控制步骤如下：所述逆变器中没有参与闭环控制的一路的调制信号选取H桥的对角侧任意一路的调制波，所述逆变器将所述调制波传输至电压电流双闭环调节器；所述电压电流双闭环调节器根据所述逆变电压反馈值调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压；其中，外环电压调节方式相同。可选的，电压U1与电压U2间的阻抗为当负载终端正常测量最大电流为I总时，需配置N个H桥逆变器，N的取值方法为：将I总/I1的比值取整后加1。另一方面本申请提供一种全桥逆变器电感电流控制装置，包括：N个逆变器控制模块；其中，每一个逆变器控制模块包括一个H桥和一个低通滤波器。可选的，所述低通滤波器包括2个电感线圈、1个电容器及负载终端，所述电感线圈和负载终端是串联关系，负载终端和电容器是并联关系；2个电感线圈、1个电容器和负载终端构成谐振电路；所述低通滤波器还包括PI调节器。可选的，所述低通滤波器被配置为执行如下步骤：三角载波和两个相互错开的正弦调制波分别交截，得到驱动信号；利用所述驱动信号控制桥臂上的开关管，得到两个桥臂中点相对于电源中点的电位；根据所述电位以及通过低通滤波器对电压以及电路调节，得到逆变电压反馈值；根据所述逆变电压反馈值结合电压电流双闭环调节器，内环电流反馈调节以及外环电压反馈调节，调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压。由以上技术方案可知，本申请提供一种全桥逆变器电感电流控制方法及装置，所述方法包括，三角载波和两个相互错开角度的正弦调制波分别交截，得到驱动信号；利用所述驱动信号控制桥臂上的开关管，得到两个桥臂中点相对于电源中点的电位；根据所述电位以及通过低通滤波器对电压调节以及电路调节，得到逆变电压反馈值；根据所述逆变电压反馈值结合电压电流双闭环调节器，内环电流反馈调节以及外环电压反馈调节，调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压。本申请提供的全桥逆变器电感电流控制方法能够实现全桥逆变器电感电流的均流控制，系统稳定性得以提高。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为单个逆变器电路图；图2为2个并联运行的逆变器电路图；图3为本申请实施例全桥逆变器的电流电压双极闭环控制框图；图4为现有技术中控制四个电感电流的控制策略图；图5为采用图3控制四个电感电流控制策略的仿真波形图；图6为采用图3控制四个电感电流控制策略的实验波形图；图7为本申请实施例提供的一种全桥逆变器电感电流控制策略图；图8为采用图6策略控制电感电流的4回路电压仿真波形图；图9为采用图6策略控制电感电流的2回路电压仿真波形图。具体实施方式下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。图1为单个逆变器电路图，图2为2个并联运行的逆变器电路图。对于多相并联不交错的逆变器，在理想状态下，各个电感电流是均流的，但是由于实际电参数不可能完全相同，因此有必要对各电感电流进行闭环控制。由于该电流源逆变器的控制对象是负载电流，所以对各电感电流的直接闭环控制可以实现对负载电流的间接控制。采用的技术是载波交错单极性倍频调制。对于单台单极性倍频PWM逆变器，只需对分裂电感中的一个电感电流进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全桥逆变器电感电流控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：/n三角载波和两个相互错开的正弦调制波分别交截，得到驱动信号；/n利用所述驱动信号控制桥臂上的开关管，得到两个桥臂中点相对于电源中点的电位；/n根据所述电位以及通过低通滤波器对电压以及电路调节，得到逆变电压反馈值；/n根据所述逆变电压反馈值结合电压电流双闭环调节器，内环电流反馈调节以及外环电压反馈调节，调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压。/n

【技术特征摘要】
1.一种全桥逆变器电感电流控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
三角载波和两个相互错开的正弦调制波分别交截，得到驱动信号；
利用所述驱动信号控制桥臂上的开关管，得到两个桥臂中点相对于电源中点的电位；
根据所述电位以及通过低通滤波器对电压以及电路调节，得到逆变电压反馈值；
根据所述逆变电压反馈值结合电压电流双闭环调节器，内环电流反馈调节以及外环电压反馈调节，调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压。


2.根据权利要求1所述的一种全桥逆变器电感电流控制方法，其特征在于，所述全桥逆变器设有波形发生器，所述波形发生器按照下式发出所述三角载波vc：
当-π+θc≤ωct≤θc时，当θc≤ωct≤θc+π时，
其中ωc为三角载波的角频率；θc为三角载波的相移。


3.根据权利要求1所述的一种全桥逆变器电感电流控制方法，其特征在于，所述全桥逆变器设有波形调制装置，所述波形调制装置按照下式发出所述正弦调制波vm：
vm＝Mcos(ω1t-θ1)；
其中，ω1为正弦调制波的角频率；θ1为正弦调制波的相移，M表示正弦调制波与三角载波的幅值调制比。


4.根据权利要求1所述的一种全桥逆变器电感电流控制方法，其特征在于，所述两个桥臂中点相对于电源中点的电位根据下式得到：
当组成的左半桥臂载波和调制波的相移θc、θ1均为0时，左半桥臂电位u1为：



当组成的右半桥臂载波的相移θc为0，调制波的相移θ1为π时，右半桥臂电位u2为：





5.根据权利要求1所述的一种全桥逆变器电感电流控制方法，其特征在于，所述逆变电压反馈值，根据下式得到：





6.根据权利要求1所述的一种全桥逆变器电感电流控制方法，其特征在于，所述根据所述逆变电压反馈值结合电压电流双闭环调节器，内环电流反馈调节以及外环电压反馈调节，调节逆变器的输出电压，使得所述逆变器的输出电压等于负载电压的步骤包括：
通过比例积分调整和电流负反馈，使逆变器电流输出恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：许守东，丁心志，李胜男，郭成，陈勇，张丽，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南;53