滤波器调制方法、采用该方法的滤波器及逆变器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种调制方法，更具体地，本发明涉及一种滤波器调制方法。本发明还 涉及采用该方法的滤波器W及包括上述滤波器的逆变器。
【背景技术】
[0002] 并网的太阳能逆变器用于将光伏发电产生的能量馈送到干线。高效率是其主要要 求。另外，要求输出电流的崎变率要低，W便符合电网要求。但是仅硬件并不能完全解决严 重的功率污染和高的IGBT开关损耗。
[0003] 在现有技术中，大部分并网逆变器采用LC拓扑结构的滤波器，并采用功率电子设 备的通用控制算法SPWM或SVPWM调制，其中LC是低通滤波器，其能够过滤-4(Mb/dec的截 止频率W上的谐波。但如果谐波值较高，则基本不能过滤。可W看出，采用SPWM或SVPWM 调制方法的滤波器具有高开关损耗，因此其效率和T皿并不符合相关规定。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的问题，本发明提出了W下滤波器的调制方法，即该调制 方法采用平顶调制方法。
[0005] 在本发明的优选实施例中，应用上述平顶调制方法的滤波器是1XL滤波器，其谐 波衰减率可W达到-6(Mb/dec。
[0006] 优选地，上述平顶调制方法包括W下步骤：
[0007] 步骤S1;将H相对称静止（a,b，C)坐标系经过Clark变换（3s/2s)转换成两相垂 直静止（a,目）坐标系；
[0008] 步骤S2;将矢量X变换成同频率的两相同步旋转（d，q)坐标系；
[0009] 步骤S3;将上述调制波与H角载波进行比较即可得到输出PWM调制信号驱动 IGBT。
[0010] 在本发明的一个优选实施例中，步骤S1中利用"等功率"正交坐标变换原理实现 转换。
[0011] 在本发明的进一步优选实施例中，步骤S2中利用Park变换（2s/化），将矢量X变 换成同频率的两相同步旋转（d，q)坐标系。
[0012] 在本发明的另一优选实施例中，步骤S3中将步骤S2中得到的调制波与H角载波 进行比较，其中，在每个基本工作周期内插入一个可变的公共分量，从而每隔60°间隔时间 内仅需要两相进行调制，而剩余一相的IGBT不发生通、断切换动作，即可得到输出PWM调制 信号驱动IGBT，其中，VwIi=i，2,3为对应a~C相输出电压，VwwgIi=i，2,3为对应a~C相等效 相电压。
[0013] 本发明还公开了一种采用上述调制方法的滤波器，W及具有上述滤波器的逆变 器。
[0014] 本发明的上述技术方案能够实现更低的总谐波失真W及直流总线的更高的利用 率。
【附图说明】
[0015] 为了更详细地描述本发明，W下将结合附图并参照具体实施例进行进一步描述， 其中：
[0016] 图1是采用根据本发明的调制方法的1XL滤波器的基本电路图；
[0017]图2A是H相对称静止（a,b，C)坐标系到两相垂直静止（a，目）坐标系关系图； [001引图2B是两相垂直静止坐标（a，目）与两相同步旋转（d,q)坐标系的关系图；
[0019] 图3是根据本发明的调制方法得到的调制波图；
[0020] 图4是根据本发明的调制方法得到的等效相电压图；
[0021] 图5A是根据本发明的调制方法得到的a、b、c相等效相电压图；
[0022] 图5B是根据本发明的调制方法得到的等效线电压图；
[0023] 图6A是采用平顶调制的输出电流频谱；
[0024] 图6B是采用空间矢量调制的输出电流频谱；
[00巧]图6C显示了电流谐波崎变率；
[0026] 图抓显示了电压谐波崎变率；
[0027] 图6E不同电压等级系统效率对比图；和 [002引图7是根据权利要求的调制方法的流程图。
【具体实施方式】
[0029]W下结合附图进一步详细地描述本发明的【具体实施方式】。
[0030] 首先参照图1，其显示了1XL滤波器的基本电路拓扑结构。如图1所示，1XL滤波 器主要包括电抗等元件，其谐波衰减率为-6(Mb/dec。
[0031] 接下来详细说明本发明的调制方法。
[003引如图7所示，根据本发明的调制方法包括W下步骤：
[0033] 步骤S1(如图2A所示）；令a轴与a轴重合，通用矢量X表示S相对称电压、电 流矢量，其旋转频率为
[0034] 利用"等功率"正交坐标变换原理，可W将H相对称静止（a,b，c)坐标系经过 Clark变换（3s/2s)转换成两相垂直静止（a,目）坐标系，其变换矩阵C3,/2,为：
【主权项】
1. 一种滤波器的调制方法，其特征在于，该调制方法采用平顶调制方法。
2. 如权利要求1所述的滤波器的调制方法，其特征在于，所述滤波器是LCL滤波器。
3. 如权利要求1或2所述的滤波器的调制方法，其特征在于，所述平顶调制方法包括以 下步骤： 步骤Sl:将三相对称静止（a，b，c)坐标系经过Clark变换（3s/2s)转换成两相垂直静 止（a，P)坐标系； 步骤S2 :将矢量X变换成同频率的两相同步旋转（d，q)坐标系；和 步骤S3 :将上述调制波与三角载波进行比较，得到输出PWM调制信号驱动IGBT。
4. 如权利要求3所述的滤波器的调制方法，其特征在于，所述步骤Sl中利用"等功率" 正交坐标变换原理实现转换。
5. 如权利要求3所述的滤波器的调制方法，其特征在于，所述步骤S2中利用Park变换 (2s/2r)，将矢量X变换成同频率的两相同步旋转（d，q)坐标系。
6. 如权利要求3所述的滤波器的调制方法，其特征在于，所述步骤S3中将步骤S2中 得到的调制波与三角载波进行比较，其中，在每个基本工作周期内插入一个可变的公共分 量，从而每隔60°间隔时间内仅需要两相进行调制，而剩余一相的IGBT不发生通、断切 换动作，即可得到输出PWM调制信号驱动IGBT，其中，VitlIi=1，2,3为对应a~c相输出电压， ViQavgli=1;2，:3为对应a~c相等效相电压。
7. -种采用如权利要求1所述的调制方法的滤波器。
8. -种包括如权利要求7所述的滤波器的逆变器。
【专利摘要】本发明公开了一种滤波器的调制方法，该调制方法采用平顶调制方法。所述滤波器是LCL滤波器。所述平顶调制方法具体包括以下步骤：步骤S1：将三相对称静止(a,b,c)坐标系经过Clark变换(3s/2s)转换成两相垂直静止(α,β)坐标系；步骤S2：将矢量X变换成同频率的两相同步旋转（d,q）坐标系；步骤S3：将上述调制波与三角载波进行比较即可得到输出PWM调制信号驱动IGBT。利用本发明能够实现更低的总谐波失真以及直流总线的更高的利用率。
【IPC分类】H02M1-12
【公开号】CN104767363
【申请号】CN201410005341
【发明人】李江, 高成海, 孙强, 陈彬, 吕海英, 孙彦虎, 李广军
【申请人】西门子公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年1月6日