【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能变流器，特别涉及一种中点钳位型储能变流器及其控制方法。
技术介绍
1、在风光储系统中的变流器通常使用中点钳位型(neutral-point-clamped，npc)变流器装置，npc变流器由于其控制简单，得到广泛应用。图1为储能变流器的系统连接示意图。
2、以图2所示的三电平有源中点钳位型(active-neutral-point-clamped，anpc)变流器为例，目前的有源中点钳位型变流器的控制方法通常有两种。控制方法一：t2和t3为工频开关管，其余开关管为高频开关管。在调制波的正半周，t2保持常通，t3和t4保持关断，t1和t5互补导通，t6和t1开关状态一样；在调制波的负半周，t3保持常通，t1和t2保持关断，t4和t6互补导通，t5和t4开关状态一样。控制方法二：t2和t3为高频开关管，其余开关管为工频开关管。在调制波的正半周，t1和t6保持常通，t4和t5保持关断，t2和t3互补导通；在调制波的负半周，t4和t5保持常通，t1和t6保持关断，t2和t3互补导通。
3、现有控制方法存在以下问题：1、当控制信号过零点时，各开关管高低电平的跳转存在时间差，不能实现开关管信号的同时触发，导致变流器并网后电流波形存在一定程度的畸变；2、控制方法实现过程中所需dsp外设资源较多，每个三相桥臂中每个开关管需要一个dsp外设资源。
技术实现思路
1、本说明书提供一种中点钳位型储能变流器及其控制方法，以解决电流波形畸变的问题。
2、为解
3、在一些实施例中，所述方法用于有源中点钳位型储能变流器，或者无源中点钳位型储能变流器。
4、在一些实施例中，各开关管的预定状态信号序列具有三个有效状态组合，和/或，各有效状态组合之间包括两个过渡状态组合。
5、在一些实施例中，三个有效状态组合包括桥臂输出正电平的p状态、桥臂输出零电平的o状态和桥臂输出负电平的n状态；在所述p状态下，电流流经上桥臂的两个开关管；在所述o状态下，电流流经上桥臂及下桥臂的钳位管、上桥臂及下桥臂的内管；在所述n状态下，电流流经下桥臂的两个开关管。
6、在一些实施例中，在所述方法用于有源中点钳位型储能变流器的情况下，p状态对应的各开关管的状态信号为：第一开关管、第二开关管、第六开关管开，第三开关管、第四开关管、第五开关管关；和/或，o状态对应的各开关管的状态信号为：第二开关管、第三开关管、第五开关管、第六开关管开，第一开关管、第四开关管关；和/或，n状态对应的各开关管的状态信号为：第三开关管、第四开关管、第五开关管开，第一开关管、第二开关管、第六开关管关；其中，第一开关管为上桥臂外管，第二开关管为上桥臂内管，第三开关管为下桥臂内管，第四开关管为下桥臂外管，第五开关管为上桥臂钳位管，第六开关管为下桥臂钳位管；各开关管设置有反并联二极管。
7、在一些实施例中，p状态跳转至o状态依次经过第一过渡状态、第二过渡状态；o状态跳转至p状态依次经过第二过渡状态、第一过渡状态；在第一过渡状态下，第二开关管、第六开关管开，第一开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管关；在第二过渡状态下，第二开关管、第五开关管、第六开关管开，第一开关管、第三开关管、第四开关管关；所述第一过渡状态和所述第二过渡状态的总时长为单相桥臂控制的死区总时长；和/或，n状态跳转至o状态依次经过第三过渡状态、第四过渡状态；o状态跳转至n状态依次经过第四过渡状态、第三过渡状态；在第三过渡状态下，第一开关管、第二开关管、第六开关管关，第三开关管、第四开关管、第五开关管开；在第四过渡状态下，第一开关管、第二开关管、第四开关管、第六开关管关，第三开关管、第五开关管开；所述第三过渡状态和所述第四过渡状态的总时长为单相桥臂控制的死区时长。
8、在一些实施例中，单相桥臂控制的死区总时长为8μs，第一过渡状态、第二过渡状态、第三过渡状态、第四过渡状态的时长均为4μs。
9、在一些实施例中，dsp在基于调制波和载波生成中点钳位型储能变流器各相桥臂中至少两个目标开关管的pwm控制信号时，通过cpld检测pwm控制信号中小于等于脉冲时长阈值的窄脉冲，并滤除所述窄脉冲。
10、在一些实施例中，通过一个dsp的六个外设输出六路pwm控制信号，每路pwm控制信号对应于一个开关管；通过一个cpld对六路pwm控制信号分别进行处理从而得到十八路驱动脉冲信号，并将十八路驱动脉冲信号分别发送至用于驱动开关管的各驱动器件；其中，一个cpld内部包括三个三电平pwm模块，每个三电平pmw模块用于处理两路pwm控制信号。
11、本说明书第二方面提供一种中点钳位型储能变流器，包括：三相桥臂，每相桥臂包括上桥臂、下桥臂，上桥臂和下桥臂分别包括两个开关管；每相桥臂还包括两个钳位管；dsp，用于执行第一方面任一项所述的方法中dsp的步骤；cpld，输入端与dsp通信连接，输出端连接中点钳位型储能变流器各相桥臂中的开关管的驱动器件；cpld用于执行第一方面任一项所述的方法中cpld的步骤。
12、上述中点钳位型储能变流器及其控制方法中，由dsp生成单相桥臂中至少两个目标开关管的pwm控制信号，并发送至cpld；cpld先根据各开关管的预定状态信号序列判断所接收到的目标开关管的状态信号组合是否正确，在正确的情况下再参考目标开关管的pwm控制信号确定其他开关管的控制信号，并采用各开关管的控制信号组合驱动各开关管。本方案中，dsp的外设仅输出目标开关管的状态信号组合，并不是输出所有开关管的状态信号组合，从而降低了dsp输出信号同步的难度；由cpld参考dsp发送的目标开关管的状态信号组合确定其他各开关管的状态信号，并且可以根据各开关管的预定状态信号序列中目标开关管的状态信号与其他开关管的状态信号之间的关联关系来确定，确定效率较高、延时极短，从而cpld所输出的各个开关管的状态信号(即驱动信号)的时间一致性较高，从而解决了开关管的控制信号不同本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中点钳位型储能变流器的控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于有源钳位型储能变流器，或者无源钳位型储能变流器。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各开关管的预定状态信号序列具有三个有效状态组合，和/或，各有效状态组合之间包括两个过渡状态组合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，三个有效状态组合包括桥臂输出正电平的P状态、桥臂输出零电平的O状态和桥臂输出负电平的N状态；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述方法用于有源钳位型储能变流器的情况下，P状态对应的各开关管的状态信号为：第一开关管、第二开关管、第六开关管开，第三开关管、第四开关管、第五开关管关；
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，P状态跳转至O状态依次经过第一过渡状态、第二过渡状态；O状态跳转至P状态依次经过第二过渡状态、第一过渡状态；
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，DSP在基于调制波和载波生成中点钳位型储能变流器各相桥臂中至少两个目标开关管的PWM控制信
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过一个DSP的六个外设输出六路PWM控制信号，每路PWM控制信号对应于一个开关管；
9.一种中点钳位型储能变流器，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种中点钳位型储能变流器的控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于有源钳位型储能变流器，或者无源钳位型储能变流器。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各开关管的预定状态信号序列具有三个有效状态组合，和/或，各有效状态组合之间包括两个过渡状态组合。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，三个有效状态组合包括桥臂输出正电平的p状态、桥臂输出零电平的o状态和桥臂输出负电平的n状态；
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述方法用于有源钳位型储能变流器的情况下，p状态对应的各开关管的状态信号为：第一开关管、第二开关管、第六开关管...
【专利技术属性】
技术研发人员：焦娜娜，李宗宝，朱丹，董航飞，冯中魁，
申请(专利权)人：中天集团上海超导技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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