三电平变换器母线平衡的控制方法、装置、设备及介质与流程

文档序号:25990512发布日期:2021-07-23 21:01阅读:288来源:国知局
三电平变换器母线平衡的控制方法、装置、设备及介质与流程

本发明涉及powerconvertsystem(能量转换系统)变频器技术领域,尤其涉及一种三电平变换器母线平衡的控制方法、装置、终端设备以及计算机存储介质。



背景技术:

时下,随着新能源技术的飞速发展,新能源变换设备的研发与应用也受到越来越多的关注,而在新能源变换设备中,三电平变换器是常用的电路拓扑形式。在设备配置三电平变换器的日常应用当中,如果三电平变换器出现母线不平衡(通常指电流、电压不平衡)就会造成设备功率的不平衡,从而错误触发设备的保护机制导致设备无法正常运行。

现有针对三电平变换器进行母线平衡的控制通常采用增设硬件电路、采用duty补偿因子进行周期补偿以及引入电流控制环路等方式进行,然而,现有的这几种对三电平变换器进行母线平衡的控制方式,一方面会增加设备控制电路的复杂程度和功耗,从而提高设备的整体成本,且另一方面针对母线平衡的控制也十分有限,甚至会为设备带来其它的反向影响。

综上,现有针对三电平变换器进行母线平衡的控制难以在不额外增加设备硬件成本的情况下,高效的进行母线平衡控制。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种三电平变换器母线平衡的控制方法、装置、终端设备及计算机存储介质,旨在解决针对三电平变换器进行母线平衡的控制难以在不额外增加设备硬件成本的情况下,高效进行母线平衡控制的技术问题。

为实现上述目的,本发明实施例提供一种三电平变换器母线平衡的控制方法,所述三电平变换器母线平衡的控制方法应用于空间向量发生器,所述电平变换器母线平衡的控制方法包括:

获取所述三电平变换器的三相占空比;

根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

按照所述有效的三相占空比和所述生成对称的pwm(pulsewidthmodulation:脉冲宽度调制)驱动脉冲信号以控制母线平衡。

可选地,所述预设占空比阈值包括:预设最大占空比阈值和预设最小占空比阈值。

可选地,所述根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比的步骤,包括:

检测所述三相占空比是否等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值;

若否,则分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

若是,则基于预设的三相平衡补偿值合成所述三相占空比为有效的三相占空比。

可选地,所述三相占空比包括:u相占空比、v相占空比和w相占空比,所述若否,则分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比的步骤,包括:

若所述u相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述u相占空比为有效的u相占空比;

若所述v相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述v相占空比为有效的v相占空比;

若所述w相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述w相占空比为有效的w相占空比。

可选地,所述预设的三相平衡补偿值包括:预设u相平衡补偿值、预设v相平衡补偿值和预设w相平衡补偿值。

可选地,所述若是,则基于预设的三相平衡补偿值合成所述三相占空比为有效的三相占空比的步骤,包括:

若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的u相占空比叠加所述预设u相平衡补偿值得到第一u相占空比,并合成所述第一u相占空比为有效的u相占空比;

若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的v相占空比叠加所述预设v相平衡补偿值得到第一v相占空比,并合成所述第一v相占空比为有效的v相占空比;

若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的w相占空比叠加所述预设w相平衡补偿值得到第一w相占空比,并合成所述第一w相占空比为有效的w相占空比。

可选地,所述若是,则基于预设的三相平衡补偿值合成所述三相占空比为有效的三相占空比的步骤,还包括:

若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的u相占空比减去所述预设u相平衡补偿值得到第二u相占空比,并合成所述第一u相占空比为有效的u相占空比;

若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的v相占空比减去所述预设v相平衡补偿值得到第二v相占空比,并合成所述第一v相占空比为有效的v相占空比;

若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的w相占空比减去所述预设w相平衡补偿值得到第二w相占空比,并合成所述第一w相占空比为有效的w相占空比。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种三电平变换器母线平衡的控制装置,所述三电平变换器母线平衡的控制装置应用于空间向量发生器,所述电平变换器母线平衡的控制装置包括:

获取模块,用于获取所述三电平变换器的三相占空比;

合成模块,用于根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

控制模块,用于按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种终端设备,所述终端设备包括:存储器、处理器,通信总线以及存储在所述存储器上的三电平变换器母线平衡的控制程序,

所述通信总线用于实现处理器与存储器间的通信连接;

所述处理器用于执行所述三电平变换器母线平衡的控制程序,以实现以下步骤:

检测功能模块在各第三方应用程序中待生成的功能页面的共有参数,其中,各所述第三方应用程序为嵌入所述功能模块的应用程序;

获取所述三电平变换器的三相占空比;

根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

此外,为实现上述目的,本发明还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有一个或者一个以上程序,所述一个或者一个以上程序可被一个或者一个以上的处理器执行以用于:

获取所述三电平变换器的三相占空比;

根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

本发明提供的三电平变换器母线平衡的控制方法、装置、终端设备以及计算存储介质,该三电平变换器母线平衡的控制方法应用于空间向量发生器,通过获取所述三电平变换器的三相占空比;根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

本发明通过针对空间向量发生器进行改进以在针对三电平变换器进行母线平衡的控制过程当中,通过该空间向量发生器获取该三电平变换器在所处电网当中的三相占空比,然后基于预设占空比阈值来分别将该三相占空比合成为对应的有效的三相占空比,最后基于该有效的三相占空比来生成对称的pwm驱动脉冲信号,从而控制该三电平变换器的母线平衡。

本发明相比于现有母线平衡的控制方式,能够实现在无需额外增加硬件电路和引入新的控制环路,从而不额外增加设备硬件成本的情况下,仍能控制三电平变换器母线平衡,甚至控制三电平变换器母线在大动态波动情况仍能保持平衡,极大程度上提高了整体线路的稳定性,进而保证设备功率器件的运行安全。

附图说明

图1为本发明实施例方法涉及的计算机设备硬件运行环境的结构示意图;

图2为本发明三电平变换器母线平衡的控制方法一实施例的流程示意图;

图3为本发明三电平变换器母线平衡的控制方法一实施例中所涉及的应用电路示意图;

图4为本发明三电平变换器母线平衡的控制方法一实施例中所涉及应用场景中的电流波形示意图;

图5为本发明三电平变换器母线平衡的控制方法一实施例中所涉及应用流程示意图;

图6为本发明三电平变换器母线平衡的控制装置的功能模块示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将整合实施例,参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明实施例的主要解决方案是:通过空间向量发生器获取所述三电平变换器的三相占空比;根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

由于时下,随着新能源技术的飞速发展,新能源变换设备的研发与应用也受到越来越多的关注,而在新能源变换设备中,三电平变换器是常用的电路拓扑形式。在设备配置三电平变换器的日常应用当中,如果三电平变换器出现母线不平衡(通常指电流、电压不平衡)就会造成设备功率的不平衡,从而错误触发设备的保护机制导致设备无法正常运行。

现有针对三电平变换器进行母线平衡的控制通常采用增设硬件电路、采用duty补偿因子进行周期补偿以及引入电流控制环路等方式进行,然而,现有的这几种对三电平变换器进行母线平衡的控制方式,一方面会增加设备控制电路的复杂程度和功耗,从而提高设备的整体成本,且另一方面针对母线平衡的控制也十分有限,甚至会为设备带来其它的反向影响。

综上,现有针对三电平变换器进行母线平衡的控制难以在不额外增加设备硬件成本的情况下,高效的进行母线平衡控制。

本发明提供的解决方案,通过针对空间向量发生器进行改进以在针对三电平变换器进行母线平衡的控制过程当中,通过该空间向量发生器获取该三电平变换器在所处电网当中的三相占空比,然后基于预设占空比阈值来分别将该三相占空比合成为对应的有效的三相占空比,最后基于该有效的三相占空比来生成对称的pwm驱动脉冲信号,从而控制该三电平变换器的母线平衡。

本发明相比于现有母线平衡的控制方式,能够实现在无需额外增加硬件电路和引入新的控制环路,从而不额外增加设备硬件成本的情况下,仍能控制三电平变换器母线平衡,甚至控制三电平变换器母线在大动态波动情况仍能保持平衡,极大程度上提高了整体线路的稳定性,进而保证设备功率器件的运行安全。

如图1所示,图1是本发明实施例方案涉及的终端设备硬件运行环境的设备结构示意图。

本发明实施例终端设备可以是pc、智能手机、平板电脑和便携计算机等设备。

如图1所示,该终端设备可以包括:空间向量发生器(图中未示出),处理器1001,例如cpu,通信总线1002,用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(display)、输入单元比如键盘(keyboard),可选的用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如wi-fi接口)。存储器1005可以是高速ram存储器,也可以是稳定的存储器(non-volatilememory),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。

本领域技术人员可以理解,图1中示出的设备结构并不构成对终端设备的限定,在其它实施方式当中,终端设备还可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。

如图1所示,作为一种计算机存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及三电平变换器母线平衡的控制程序。

在图1所示的终端设备中,网络接口1004主要用于连接后台服务器,与后台服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于连接客户端(用户端),与客户端进行数据通信;而处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的三电平变换器母线平衡的控制程序,并执行以下步骤:

获取所述三电平变换器的三相占空比;

根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

进一步地,所述预设占空比阈值包括:预设最大占空比阈值和预设最小占空比阈值。

进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的三电平变换器母线平衡的控制程序,还执行以下步骤:

检测所述三相占空比是否等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值;

若否,则分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

若是,则基于预设的三相平衡补偿值合成所述三相占空比为有效的三相占空比。

进一步地,所述三相占空比包括:u相占空比、v相占空比和w相占空比,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的三电平变换器母线平衡的控制程序,还执行以下步骤:

若所述u相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述u相占空比为有效的u相占空比;

若所述v相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述v相占空比为有效的v相占空比;

若所述w相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述w相占空比为有效的w相占空比。

进一步地,所述预设的三相平衡补偿值包括:预设u相平衡补偿值、预设v相平衡补偿值和预设w相平衡补偿值。

进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的三电平变换器母线平衡的控制程序,还执行以下步骤:

若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的u相占空比叠加所述预设u相平衡补偿值得到第一u相占空比,并合成所述第一u相占空比为有效的u相占空比;

若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的v相占空比叠加所述预设v相平衡补偿值得到第一v相占空比,并合成所述第一v相占空比为有效的v相占空比;

若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的w相占空比叠加所述预设w相平衡补偿值得到第一w相占空比,并合成所述第一w相占空比为有效的w相占空比。

进一步地,处理器1001可以用于调用存储器1005中存储的三电平变换器母线平衡的控制程序,还执行以下步骤:

若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的u相占空比减去所述预设u相平衡补偿值得到第二u相占空比,并合成所述第一u相占空比为有效的u相占空比;

若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的v相占空比减去所述预设v相平衡补偿值得到第二v相占空比,并合成所述第一v相占空比为有效的v相占空比;

若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的w相占空比减去所述预设w相平衡补偿值得到第二w相占空比,并合成所述第一w相占空比为有效的w相占空比。

本发明三电平变换器母线平衡的控制方法所涉及计算机设备的具体实施例与下述三电平变换器母线平衡的控制方法的各具体实施例基本相同,在此不作赘述,此外,为便于表述,后文中均以终端设备替代计算机设备进行阐述。

本发明提供一种三电平变换器母线平衡的控制方法。

需要说明的是,本发明提供的三电平变换器母线平衡的控制方法所涉及的硬件电路具体可以参照附图3所示的“简化的t型三电平硬件电路图”。此外,本发明提供的三电平变换器母线平衡的控制方法所涉及的空间向量发生器的电流波形具体可以参照附图4所示的电流波形。由于传统的pwm(pulsewidthmodulation:)发波方法,在v1区,u相电流会加入母线平衡控制占空,如此,在三相(u相、v相和w相)电力系统出现大动态下的母线不平衡时,该方式则不能有效地进行母线平衡的控制。基于此,本发明提供的三电平变换器母线平衡的控制方法通过:在v1区,母线平衡控制占空、u相不参与母线不平衡控制,且x母线调节占空比,对称发波;同理,在v2、v3区,w相不参与母线不平衡控制;在v4、v5区,v相不参与母线不平衡控制。具体请参照如下所述本发明三电平变换器母线平衡的控制方法的各个实施例。

请参照图2,图2为本发明三电平变换器母线平衡的控制方法第一实施例的流程示意图,在本实施例中,该三电平变换器母线平衡的控制方法包括:

步骤s100,获取所述三电平变换器的三相占空比;

空间向量发生器通过三电平变换器所处电网电压基于前馈控制合成三相占空比。

需要说明的是,在本实施例当中,三相占空比包括:u相占空比、v相占空比和w相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程,空间向量发生器在三电平变换器上电之后即基于母线平衡duty计算pid,并进行park(帕克)/clarke(克拉克)逆变换操作,再然后基于任意成熟的前馈控制系统针对该三电平变换器所处电网的电压进行合成得到三相占空比:u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw。

步骤s200,根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

需要说明的是,在本实施例中,预设占空比阈值为三电平变换器在所处电网电压中进行母线平衡控制时,所需三相占空比的最大极限值和最小极限值,同样的,该预设占空比阈值可以由空间向量发生器通过三电平变换器所处电网电压来基于前馈控制进行计算得到,应当理解的是,基于实际应用的不同设计需要,在不同可行的实施方式当中,当然也可以采用不同于本实施例所列举的上述计算方式来计算得到该预设占空比阈值,本发明三电平变换器母线平衡的控制方法,并不针对计算得到预设占空比阈值的计算方式的种类以及过程进行具体限定。

空间向量发生器在基于前馈控制合成三相占空比之后,进一步将该三相占空比分别于预设占空比阈值进行比对,从而基于比对结果来分别合成该三相占空比得到对应有效的三相占空比。

步骤s300,按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

空间向量发生器在合成得到有效的三相占空比之后,即,基于该有效的三相占空比来生成对成的pwm驱动脉冲信号,从而控制三电平变换器母线平衡。

进一步地,在一种可行的实施例当中,所述预设占空比阈值包括:预设最大占空比阈值和预设最小占空比阈值。上述步骤s200,可以包括:

步骤s201,检测所述三相占空比是否等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值;

需要说明的是,在本实施例中,预设最大占空比阈值即为三电平变换器在所处电网电压中进行母线平衡控制时,所需的三相占空比的最大极限值,而预设最小占空比阈值即为三电平变换器在所处电网电压中进行母线平衡控制时,所需的三相占空比的最小极限值。具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程,空间向量发生器在基于任意成熟的前馈控制系统针对三电平变换器所处电网的电压进行合成得到三相占空比的同时,进一步计算得到该三电平变换器的最大占空比阈值:dmax和最小占空比阈值:dmin。

空间向量发生器在基于前馈控制合成三相占空比之后,进一步将该三相占空比分别于预设占空比阈值进行比对,从而检测该三相占空比各自是否等于该预设占空比阈值当中的预设最大占空比阈值,或者,检测该三相占空比各自是否等于该预设占空比阈值当中的预设最小占空比阈值。

具体地,例如,空间向量发生器在合成得到三电平变换器在所处电网电压下的三相占空比:u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw之后,分别将该u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw与同时计算得到的该三电平变换器的最大占空比阈值:dmax和最小占空比阈值:dmin进行比对,从而检测该u相占空比—du是否等于最大占空比阈值:dmax或者等于最小占空比阈值:dmin,也检测该v相占空比—dv是否等于最大占空比阈值:dmax或者等于最小占空比阈值:dmin,和检测该w相占空比—dw是否等于最大占空比阈值:dmax或者等于最小占空比阈值:dmin。

步骤s202,若否,则分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

空间向量发生器在将三相占空比分别与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对检测该三相占空比各自是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等的过程中,若检测到该三相占空比各自与该预设最大占空比阈值不相等或者各自与该预设最小占空比阈值也不相等时,该空间向量发生器即直接分别合成该三相占空比得到对应有效的三相占空比。

进一步地,在一种可行的实施例当中,上述步骤s202,可以包括:

步骤s2021,若所述u相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述u相占空比为有效的u相占空比;

空间向量发生器在将三相占空比中的u相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该u相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该u相占空比与该预设最大占空比阈值不相等或者与该预设最小占空比阈值也不相等,则该空间向量发生器即直接合成该u相占空比得到对应的有效的u相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到三电平变换器在所处电网电压下的三相占空比:u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw,以及该三电平变换器的最大占空比阈值:dmax和最小占空比阈值:dmin之后,优先将该三相占空比当中的u相占空比—du分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该u相占空比—du是否与最大占空比阈值:dmax相等,以及在判断到该u相占空比—du与最大占空比阈值:dmax不相等时,进一步判断该u相占空比—du是否与最小占空比阈值:dmin相等,从而,在判断到该u相占空比—du既不与该最大占空比阈值:dmax相等,也不与该最小占空比阈值:dmin相等时,该空间向量发生器即直接合成该u相占空比—du作为有效的u相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

步骤s2022,若所述v相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述v相占空比为有效的v相占空比;

空间向量发生器在将三相占空比中的v相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该v相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该v相占空比与该预设最大占空比阈值不相等或者与该预设最小占空比阈值也不相等,则该空间向量发生器即直接合成该v相占空比得到对应的有效的v相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到有效的u相占空比之后,进一步将该三相占空比当中的v相占空比—dv也分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该v相占空比—dv是否与最大占空比阈值:dmax相等,以及在判断到该v相占空比—dv与最大占空比阈值:dmax不相等时,进一步判断该v相占空比—dv是否与最小占空比阈值:dmin相等,从而,在判断到该v相占空比—dv既不与该最大占空比阈值:dmax相等,也不与该最小占空比阈值:dmin相等时,该空间向量发生器即直接合成该v相占空比—dv作为有效的v相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

步骤s2023,若所述w相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述w相占空比为有效的w相占空比。

空间向量发生器在将三相占空比中的w相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该w相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该w相占空比与该预设最大占空比阈值不相等或者与该预设最小占空比阈值也不相等,则该空间向量发生器即直接合成该w相占空比得到对应的有效的w相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到有效的v相占空比之后,进一步将该三相占空比当中的w相占空比—dw也分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该w相占空比—dw是否与最大占空比阈值:dmax相等,以及在判断到该w相占空比—dw与最大占空比阈值:dmax不相等时,进一步判断该w相占空比—dw是否与最小占空比阈值:dmin相等,从而,在判断到该w相占空比—dw既不与该最大占空比阈值:dmax相等,也不与该最小占空比阈值:dmin相等时,该空间向量发生器即直接合成该w相占空比—dw作为有效的w相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

进一步地,在另一种可行的实施例当中,空间向量发生器还可以同时检测u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw,各自是否与预设最大占空比阈值和预设最大占空比阈值所相等,而不是分先后顺序的来检测u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw,各自是否与预设最大占空比阈值和预设最大占空比阈值所相等。

步骤s203,若是,则基于预设的三相平衡补偿值合成所述三相占空比为有效的三相占空比。

空间向量发生器在将三相占空比分别与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对检测该三相占空比各自是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等的过程中,若检测到该三相占空比各自与该预设最大占空比阈值相等或者各自与该预设最小占空比阈值相等时,该空间向量发生器即分别基于预设的三相平衡补偿值来对应合成该三相占空比得到各自对应有效的三相占空比。

需要说明的是,在本实施例中,预设的三相平衡补偿值包括:预设u相平衡补偿值、预设v相平衡补偿值和预设w相平衡补偿值,该预设u相平衡补偿值、预设v相平衡补偿值和预设w相平衡补偿值具体可以基于实际应用的设计需要进行设定。进一步地,在一种可行的实施例当中,上述步骤s203,可以包括:

步骤s2031,若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的u相占空比叠加所述预设u相平衡补偿值得到第一u相占空比,并合成所述第一u相占空比为有效的u相占空比;

空间向量发生器在将三相占空比中的u相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该u相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该u相占空比与该预设最大占空比阈值相等,则该空间向量发生器即将该u相占空比与预设u相平衡补偿值进行叠加之后,再合成叠加了预设u相平衡补偿值之后的第一u相占空比得到对应的有效的u相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到三电平变换器在所处电网电压下的三相占空比:u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw,以及该三电平变换器的最大占空比阈值:dmax和最小占空比阈值:dmin之后,优先将该三相占空比当中的u相占空比—du分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该u相占空比—du是否与最大占空比阈值:dmax相等,以及在判断到该u相占空比—du与最大占空比阈值:dmax相等时,该空间向量发生器即将该u相占空比—du叠加预设u相平衡补偿值—u相补偿母线平衡duty,然后再合成叠加了该u相补偿母线平衡duty之后的第一u相占空比作为有效的u相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

步骤s2032,若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的v相占空比叠加所述预设v相平衡补偿值得到第一v相占空比,并合成所述第一v相占空比为有效的v相占空比;

空间向量发生器在将三相占空比中的v相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该v相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该v相占空比与该预设最大占空比阈值相等,则该空间向量发生器即将该v相占空比与预设v相平衡补偿值进行叠加之后,再合成叠加了预设v相平衡补偿值之后的第一v相占空比得到对应的有效的v相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到有效的u相占空比之后,进一步将该三相占空比当中的v相占空比—dv也分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该v相占空比—dv是否与最大占空比阈值:dmax或者最小占空比阈值:dmi相等,从而,在判断到该v相占空比—dv与该最大占空比阈值:dmax相等时,该空间向量发生器即将该v相占空比—dv叠加预设v相平衡补偿值—v相补偿母线平衡duty,然后再合成叠加了该v相补偿母线平衡duty之后的第一v相占空比作为有效的v相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

步骤s2033,若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的w相占空比叠加所述预设w相平衡补偿值得到第一w相占空比,并合成所述第一w相占空比为有效的w相占空比。

空间向量发生器在将三相占空比中的w相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该w相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该w相占空比与该预设最大占空比阈值相等,则该空间向量发生器即将该w相占空比与预设w相平衡补偿值进行叠加之后,再合成叠加了预设w相平衡补偿值之后的第一w相占空比得到对应的有效的v相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到有效的v相占空比之后,进一步将该三相占空比当中的w相占空比—dw也分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该w相占空比—dw是否与最大占空比阈值:dmax或者最小占空比阈值:dmi相等,从而,在判断到该w相占空比—dw与该最大占空比阈值:dmax相等时,该空间向量发生器即将该w相占空比—dw叠加预设w相平衡补偿值—w相补偿母线平衡duty,然后再合成叠加了该w相补偿母线平衡duty之后的第一w相占空比作为有效的w相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

进一步地,在一种可行的实施例中,上述步骤s203,还可以包括:

步骤s2034,若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的u相占空比减去所述预设u相平衡补偿值得到第二u相占空比,并合成所述第二u相占空比为有效的u相占空比;

空间向量发生器在将三相占空比中的u相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该u相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该u相占空比与该预设最小占空比阈值相等,则该空间向量发生器利用该u相占空比减去预设u相平衡补偿值得到第二u相占空比之后,再合成该第二u相占空比得到对应的有效的u相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到三电平变换器在所处电网电压下的三相占空比:u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw,以及该三电平变换器的最大占空比阈值:dmax和最小占空比阈值:dmin之后,优先将该三相占空比当中的u相占空比—du分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该u相占空比—du是否与最大占空比阈值:dmax或者与最小占空比阈值:dmin相等,并且在判断到该u相占空比—du与最小占空比阈值:dmin相等时,该空间向量发生器即将该u相占空比—du减去预设u相平衡补偿值—u相补偿母线平衡duty得到第二u相占空比,然后再合成叠该第二u相占空比作为有效的u相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

步骤s2035,若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的v相占空比减去所述预设v相平衡补偿值得到第二v相占空比,并合成所述第二v相占空比为有效的v相占空比;

空间向量发生器在将三相占空比中的v相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该v相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该v相占空比与该预设最小占空比阈值相等,则该空间向量发生器利用该v相占空比减去预设v相平衡补偿值得到第二v相占空比之后,再合成该第二v相占空比得到对应的有效的v相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到三电平变换器在所处电网电压下的三相占空比:u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw,以及该三电平变换器的最大占空比阈值:dmax和最小占空比阈值:dmin之后,将该三相占空比当中的v相占空比—dv也分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该v相占空比—dv是否与最大占空比阈值:dmax或者与最小占空比阈值:dmin相等,并且在判断到该v相占空比—dv与最小占空比阈值:dmin相等时,该空间向量发生器即将该v相占空比—dv减去预设v相平衡补偿值—v相补偿母线平衡duty得到第二v相占空比,然后再合成叠该第二v相占空比作为有效的v相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

步骤s2036,若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的w相占空比减去所述预设w相平衡补偿值得到第二w相占空比,并合成所述第二w相占空比为有效的w相占空比。

空间向量发生器在将三相占空比中的w相占空比与预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值进行比对以检测该w相占空比是否与该预设最大占空比阈值或者预设最小占空比阈值相等时,若该空间向量发生器检测到该w相占空比与该预设最小占空比阈值相等,则该空间向量发生器利用该w相占空比减去预设w相平衡补偿值得到第二w相占空比之后,再合成该第二w相占空比得到对应的有效的w相占空比。

具体地,例如,请参照如图5所示的应用流程示意图,空间向量发生器在合成得到三电平变换器在所处电网电压下的三相占空比:u相占空比—du、v相占空比—dv和w相占空比—dw,以及该三电平变换器的最大占空比阈值:dmax和最小占空比阈值:dmin之后,将该三相占空比当中的w相占空比—dw也分别与该最大占空比阈值:dmax和该最小占空比阈值:dmin进行比对,从而判断该w相占空比—dw是否与最大占空比阈值:dmax或者与最小占空比阈值:dmin相等,并且在判断到该w相占空比—dw与最小占空比阈值:dmin相等时,该空间向量发生器即将该w相占空比—dw减去预设w相平衡补偿值—w相补偿母线平衡duty得到第二w相占空比,然后再合成叠该第二w相占空比作为有效的w相占空比用以生成对称的pwm驱动脉冲信号来控制该三电平变换器的母线平衡。

在本实施例中,空间向量发生器通过三电平变换器所处电网电压基于前馈控制合成三相占空比;空间向量发生器在基于前馈控制合成三相占空比之后,进一步将该三相占空比分别于预设占空比阈值进行比对,从而基于比对结果来分别合成该三相占空比得到对应有效的三相占空比;空间向量发生器在合成得到有效的三相占空比之后,即,基于该有效的三相占空比来生成对成的pwm驱动脉冲信号,从而控制三电平变换器母线平衡。

本发明通过针对空间向量发生器进行改进以在针对三电平变换器进行母线平衡的控制过程当中,通过该空间向量发生器获取该三电平变换器在所处电网当中的三相占空比,然后基于预设占空比阈值来分别将该三相占空比合成为对应的有效的三相占空比,最后基于该有效的三相占空比来生成对称的pwm驱动脉冲信号,从而控制该三电平变换器的母线平衡。

本发明相比于现有母线平衡的控制方式,能够实现在无需额外增加硬件电路和引入新的控制环路,从而不额外增加设备硬件成本的情况下,仍能控制三电平变换器母线平衡,甚至控制三电平变换器母线在大动态波动情况仍能保持平衡,极大程度上提高了整体线路的稳定性,进而保证设备功率器件的运行安全。

此外,本发明还提供了三电平变换器母线平衡的控制装置,请参照图6,图6为本发明三电平变换器母线平衡的控制装置的功能模块示意图,该

三电平变换器母线平衡的控制装置应用于空间向量发生器,所述电平变换器母线平衡的控制装置包括:

获取模块101,用于获取所述三电平变换器的三相占空比;

合成模块102,用于根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

控制模块103,用于按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

可选地,所述预设占空比阈值包括:预设最大占空比阈值和预设最小占空比阈值。

可选地,合成模块102,包括:

检测单元,用于检测所述三相占空比是否等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值;

第一合成单元,用于分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

第二合成单元,用于基于预设的三相平衡补偿值合成所述三相占空比为有效的三相占空比。

可选地,所述三相占空比包括:u相占空比、v相占空比和w相占空比,第一合成单元,包括:

第一合成子单元,用于若所述u相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述u相占空比为有效的u相占空比;

第二合成子单元,用于若所述v相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述v相占空比为有效的v相占空比;

第三合成子单元,用于若所述w相占空比不等于所述预设最大占空比阈值或者所述预设最小占空比阈值,则合成所述w相占空比为有效的w相占空比。

可选地,所述预设的三相平衡补偿值包括:预设u相平衡补偿值、预设v相平衡补偿值和预设w相平衡补偿值。

可选地,第二合成单元,包括:

第四合成子单元,用于若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的u相占空比叠加所述预设u相平衡补偿值得到第一u相占空比,并合成所述第一u相占空比为有效的u相占空比;

第五合成子单元,用于若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的v相占空比叠加所述预设v相平衡补偿值得到第一v相占空比,并合成所述第一v相占空比为有效的v相占空比;

第六合成子单元,用于若所述三相占空比等于所述预设最大占空比阈值,则将所述三相占空比中的w相占空比叠加所述预设w相平衡补偿值得到第一w相占空比,并合成所述第一w相占空比为有效的w相占空比。

可选地,第二合成单元,还包括:

第七合成子单元,用于若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的u相占空比减去所述预设u相平衡补偿值得到第二u相占空比,并合成所述第二u相占空比为有效的u相占空比;

第八合成子单元,用于若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的v相占空比减去所述预设v相平衡补偿值得到第二v相占空比,并合成所述第二v相占空比为有效的v相占空比;

第九合成子单元,用于若所述三相占空比等于所述预设最小占空比阈值,则将所述三相占空比中的w相占空比减去所述预设w相平衡补偿值得到第二w相占空比,并合成所述第二w相占空比为有效的w相占空比。

本发明三电平变换器母线平衡的控制系统的具体实施方式与上述三电平变换器母线平衡的控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。

此外,本发明还提供了一种终端设备,该终端设备包括:存储器、处理器,通信总线以及存储在所述存储器上的三电平变换器母线平衡的控制程序,

所述通信总线用于实现处理器与存储器间的通信连接;

所述处理器用于执行所述基于互联网的三电平变换器母线平衡的控制程序,以实现以下步骤:

获取所述三电平变换器的三相占空比;

根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

本发明计算机设备的具体实施方式与上述三电平变换器母线平衡的控制方法各实施例相同,在此不再赘述。

此外,本发明还提供了一种计算机存储介质,该计算机存储介质存储有一个或者一个以上程序,该一个或者一个以上程序还可被一个或者一个以上的处理器执行以用于:

获取所述三电平变换器的三相占空比;

根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

本发明计算机存储介质的具体实施方式与上述三电平变换器母线平衡的控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。

此外,本发明还提供了一种计算机程序产品,该计算机程序产品上存储有一个或者一个以上程序,该一个或者一个以上程序还可被一个或者一个以上的处理器执行以用于:

获取所述三电平变换器的三相占空比;

根据预设占空比阈值分别合成所述三相占空比为有效的三相占空比;

按照所述有效的三相占空比生成对称的pwm驱动脉冲信号以控制母线平衡。

本发明计算机程序产品的具体实施方式与上述三电平变换器母线平衡的控制方法各实施例基本相同,在此不再赘述。

此外,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的可选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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