【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及变流器，尤其涉及一种三相四桥臂变流器及控制方法。
技术介绍
1、新能源发电系统主要以电力电子变换器为接口并入电网，变换器不同的控制方式将对电网特性产生不同的影响。在新能源远距离大容量送出的应用场景，尤其面对沙戈荒等超远距离新能源送出的场景，构网型逆变器成为首选技术方案之一，但构网型控制的直接受控对象为端口电压，在故障期间变流器阀侧电流可能会超标。目前基于igbt(insulated gate bipolar transistor)器件的传统并网变流器，其阀侧电流在达到1.2倍额定值即可触发保护，此时构网型控制策略将退化为限流下的跟网型策略，无法充分发挥构网型控制的优势。
2、并网变流器由于自身过流能力的严重不足，是限制变流器灵活可控与可靠支撑电网的核心因素之一。现有方案一般是选取具有足够裕量的器件或对变流器进行冗余配置的方式来提升变流器短时高过载能力，这样会显著增加系统成本。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种三相四桥臂变流器及控制方法，在传统三相三桥臂变流器的基础上，仅增加了一个低通流需求的第四桥臂，在没有显著增加系统成本的基础上提升了设备的过载能力。
2、有鉴于此，本专利技术第一方面提供了一种三相四桥臂变流器，包括直流部分、变流部分、输出滤波部分、第四桥臂、第四桥臂控制器，所述第四桥臂、所述直流部分、所述变流部分和所述输出滤波部分依次并联；
3、所述直流部分包括两个分压电容，两个所述分压电容串联连接成分压支路，所述分压支路的
4、所述变流部分为三相三桥臂变流器；
5、所述输出滤波部分包括三相滤波电感和三相滤波电容；所述三相滤波电感的一端分别与所述变流部分的输出端电连接，所述三相滤波电感的另一端分别连接有电网；所述三相滤波电容的一端分别连接于所述三相滤波电感与所述电网之间的线路上，所述三相滤波电容的另一端均连接于所述第四桥臂的输出端口；
6、所述第四桥臂为一个半桥模块，包括两个功率开关管，每个所述功率开关管反并联一个续流二极管，两个所述功率开关管的连接点与所述变流部分的所述三相滤波电容的中性点连接；
7、所述第四桥臂控制器的输入端分别连接于所述三相滤波电感于所述电网之间的线路上，以及所述三相滤波电容的输出端，用于根据所述三相三桥臂变流器输出的三相输出电流信号以及所述第四桥臂的电流测量值对所述第四桥臂进行三倍频电流主动注入控制。
8、第二方面，本专利技术还提供了一种如上述的三相四桥臂变流器的控制方法，包括：
9、实时监测三相三桥臂变流器的三相输出电流信号，并提取所述三相输出电流信号的幅值和相位；
10、将所述三相输出电流信号的幅值与预设的器件阈值电流作差后进行限幅处理，并将限幅处理后的输出信号扩大三倍，得到扩大信号；
11、将所述扩大信号与经过正弦环节处理的输出信号相乘，得到三倍频电流外环的输出信号，其中，所述经过正弦环节处理的输出信号为所述三相输出电流信号的相位与预设的角频率相加后经过正弦环节处理得到；
12、将所述三倍频电流外环的输出信号与第四桥臂的电流测量值做差后输入至电流内环控制器，生成所述第四桥臂的开关管的调制波信号。
13、优选地，本方法还包括：
14、通过对所述第四桥臂的开关管的调制波信号进行调制，得到第四桥臂的输出电压；
15、对所述第四桥臂的实际电流值进行采样，得到所述第四桥臂的电流测量值。
16、优选地，流经变流部分的电流为所述第四桥臂的输出电流值叠加三相输出电流值的结果。
17、第三方面，本专利技术还提供了一种如上述的三相四桥臂变流器的控制系统，包括：
18、信号监测模块，用于实时监测三相三桥臂变流器的三相输出电流信号，并提取所述三相输出电流信号的幅值和相位；
19、信号限幅模块，用于将所述三相输出电流信号的幅值与预设的器件阈值电流作差后进行限幅处理，并将限幅处理后的输出信号扩大三倍，得到扩大信号；
20、信号倍频模块，用于将所述扩大信号与经过正弦环节处理的输出信号相乘，得到三倍频电流外环的输出信号，其中，所述经过正弦环节处理的输出信号为所述三相输出电流信号的相位与预设的角频率相加后经过正弦环节处理得到；
21、信号调制模块，用于将所述三倍频电流外环的输出信号与第四桥臂的电流测量值做差后输入至电流内环控制器，生成所述第四桥臂的开关管的调制波信号。
22、优选地，本系统还包括：
23、调制模块，用于通过对所述第四桥臂的开关管的调制波信号进行调制，得到第四桥臂的输出电压；
24、采样模块，用于对所述第四桥臂的实际电流值进行采样，得到所述第四桥臂的电流测量值。
25、优选地，本系统还包括：
26、电流叠加模块，用于将所述第四桥臂的输出电流值叠加三相输出电流值的结果作为流经变流部分的电流。
27、第四方面，本专利技术还提供了一种电子设备，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如上述的三相四桥臂变流器的控制方法的步骤。
28、第五方面，本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时实现如上述的三相四桥臂变流器的控制方法的步骤。
29、第六方面，本专利技术还提供了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，其中，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如上述的三相四桥臂变流器的控制方法的步骤。
30、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
31、本专利技术所提三相四桥臂变流器在传统三相三桥臂变流器拓扑的基础上，仅增加一个低通流需求的第四桥臂，通过第四桥臂的结构设计，利用第四桥臂控制器根据三相三桥臂变流器输出的三相输出电流信号以及第四桥臂的电流测量值对第四桥臂进行三倍频电流主动注入控制，并采用所提三倍频电流主动注入控制方法，能够在不显著增加成本的基础上提升设备短时过载能力。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种三相四桥臂变流器，其特征在于，包括直流部分、变流部分、输出滤波部分、第四桥臂、第四桥臂控制器，所述第四桥臂、所述直流部分、所述变流部分和所述输出滤波部分依次并联；
2.一种如权利要求1所述的三相四桥臂变流器的控制方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的三相四桥臂变流器的控制方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的三相四桥臂变流器的控制方法，其特征在于，流经变流部分的电流为所述第四桥臂的输出电流值叠加三相输出电流值的结果。
5.一种如权利要求1所述的三相四桥臂变流器的控制系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的三相四桥臂变流器的控制系统，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的三相四桥臂变流器的控制系统，其特征在于，还包括：
8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器中储存有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求2至4任一项所述的三相四桥臂变流器的控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介
10.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，其中，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行如权利要求2至4任一项所述的三相四桥臂变流器的控制方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种三相四桥臂变流器，其特征在于，包括直流部分、变流部分、输出滤波部分、第四桥臂、第四桥臂控制器，所述第四桥臂、所述直流部分、所述变流部分和所述输出滤波部分依次并联；
2.一种如权利要求1所述的三相四桥臂变流器的控制方法，其特征在于，包括：
3.根据权利要求2所述的三相四桥臂变流器的控制方法，其特征在于，还包括：
4.根据权利要求3所述的三相四桥臂变流器的控制方法，其特征在于，流经变流部分的电流为所述第四桥臂的输出电流值叠加三相输出电流值的结果。
5.一种如权利要求1所述的三相四桥臂变流器的控制系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的三相四桥臂变流器的控制系统，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄一洪，吴越，钟屹霖，邹常跃，黄伟煌，冯俊杰，乔学博，侯婷，李凌飞，彭发喜，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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