專利名稱：一種用于apf的三電平變換器中點電位平衡方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及有源電力濾波器控制技術領域，更具體地說，涉及一種用于APF的三電平變換器中點電位平衡方法和裝置。
背景技術：
有源電力濾波器(APF)是一種用于動態(tài)抑制諧波、補償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Υ笮『皖l率都變化的諧波以及變化的無功進行補償。所述APF工作在高壓大容量場合，其直流側電壓選擇要大于3倍交流側線電壓，在其逆變橋中使用的開關器件的電壓等級都較高，采用如此大的電流開關器件對所述APF應用可靠性造成不利影響。而三電平變換器有開關器件電壓等級低且輸出電流諧波含量小的特點，但所述三電平變換器的中點不平衡會增加輸出電流的低次諧波，情況嚴重時將影響功率器件或損壞直流側電容?，F(xiàn)有技術中針對三電平變換器中的中點平衡采用增加前級輔助平衡電路的控制方法，該方法需要增加額外的開關器件及驅(qū)動電路，在大功率應用場合增加了系統(tǒng)的復雜性及系統(tǒng)的功率損耗。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種用于APF的三電平變換器中點電位平衡方法和裝置， 以使三電平變換器適用于APF，并達到不增加額外器件而降低APF電壓等級的目的。一種用于APF的三電平變換器中點電位平衡方法，包括在每個開關周期中，將檢測得到的中點電壓和負載電流矢量信息代入空間矢量脈寬調(diào)制算法SVPWM，計算得開關作用時間；在與所述開關作用時間對應的中點電流中加入平衡控制量，得到中點電荷變化量；將所述中點電荷變化量與中點處原有電荷相抵消，利用得出的平衡控制量的數(shù)值修正原開關作用時間。上述實施方式在中點電流中加入平衡控制量，使開關周期中流經(jīng)中點電位的電流平均值為零，即，使中點電位趨于平衡，補償中點電位偏差，該方法能夠簡單準確地平衡中點電位，適于APF使用，達到在不增加三電平變換器電路額外開關器件的情況下降低APF電壓等級的效果。優(yōu)選地，在與所述開關作用時間對應的中點電流中加入平衡控制量，得到中點電荷變化量具體為在與所述開關時間對應的中點電流中，加入中點電位平衡控制量f，兩個冗余小矢量作用時間為、和t7分別為乂‘ = 《，/； =^t7；
得到中點電荷的變化量為
權利要求
1.一種用于APF的三電平變換器中點電位平衡方法，其特征在于，包括在每個開關周期中，將檢測得到的中點電壓和負載電流矢量信息代入空間矢量脈寬調(diào)制算法SVPWM，計算得開關作用時間；在與所述開關作用時間對應的中點電流中加入平衡控制量，得到中點電荷變化量； 將所述中點電荷變化量與中點處原有電荷相抵消，利用得出的平衡控制量的數(shù)值修正原開關作用時間。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在與所述開關作用時間對應的中點電流中加入平衡控制量，得到中點電荷變化量具體為在與所述開關時間對應的中點電流中，加入中點電位平衡控制量f，兩個冗余小矢量作用時間為、和t7分別為·
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，將所述中點電荷變化量與中點處原有電荷相抵消，利用得出的平衡控制量的數(shù)值修正原開關作用時間具體為通過Δ Q+Q = O得到中點電位平衡控制量f，并利用該f值對輸出的開關作用時間修正，其中，控制周期中的中點處原有電荷Q = -2C(Vdcl-Vdc2)。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)用SVPWM算法，得到開關作用時間。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括利用所述修正后的開關作用時間更新比較寄存器，具體為根據(jù)所述修正后的開關作用時間更新比較寄存器，并清除中斷標志允許中斷。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，還包括檢測中點電壓和負載電流并獲取對應矢量信息。
7.一種用于APF的三電平變換器中點電位平衡裝置，其特征在于，包括開關作用時間獲取模塊，用于將檢測得到的中點電壓和負載電流矢量信息代入空間矢量脈寬調(diào)制算法SVPWM，計算得開關作用時間；中點變化量獲取模塊，用于在與所述開關作用時間對應的中點電流中加入平衡控制量，得到中點電荷變化量；開關時間修正模塊，用于將所述中點電荷變化量與中點處原有電荷相抵消，利用得出的平衡控制量的數(shù)值修正原開關作用時間。
8.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括=SVPWM算法模塊，用于調(diào)用SVPWM 算法，得到開關作用時間。
9.根據(jù)權利要求7所述的裝置，其特征在于，還包括檢測中點電壓和負載電流并獲取對應矢量信息的采樣模塊。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種用于APF的三電平變換器中點電位平衡方法和裝置，本發(fā)明實施例基于SVPWM算法，并在中點電流中加入平衡控制量，使中點電流注入的電荷抵消中點處原有電荷，計算得到的平衡控制量修正原開關作用時間，達到補償中點電位偏差的目的，改善了現(xiàn)有技術中將三電平變換器應用到APF中為解決中點電位平衡問題，而需增加系統(tǒng)開關器件造成的系統(tǒng)復雜性及系統(tǒng)功率損耗升高的缺點，而使三電平變換器可適用于APF，并降低APF開關器件電壓等級及提高APF補償效果。
文檔編號H02M1/00GK102158055SQ20111008113
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月31日 優(yōu)先權日2011年3月31日
發(fā)明者周小平, 唐昆明, 姜杰, 孫小江, 張?zhí)? 王江, 陶志堅, 黃煉, 黎幫鳳 申請人:重慶新世杰電氣股份有限公司