一种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统，包括采样单元、补偿单元和线性单元；所述采样单元，用于对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值；所述补偿单元，用于将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿；所述线性单元，用于将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。可见，该数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统，通过对采样值的检测、将检测的瞬时值与参考正弦表的离散值进行对应运算、增益补偿，得到相对应的线性值，将三电平逆变拓扑的逆变输出的电压电流线性化。
【专利说明】
一种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统
技术领域
[0001]本发明涉及逆变电路控制技术领域，尤其涉及一种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统。
【背景技术】
[0002]在UPS、逆变电源领域，普通逆变算法采用的电压外环，电流内环直接控制方法，通常是使用PID或PI调节，但经典的PID调节主要适用于线性系统，直接将其应用于非线性双环控制，就会带来稳压误差、相位误差等问题，需要进一步补偿，同时输出的鲁棒性和谐波也会是一个突出问题。在三相逆变中，可以采用DQ坐标控制方法，将非线性控制转化为线性控制，但这一控制方法也有局限性，其只能适用于三相逆变，且三相不能独立控制，电源输出会带来不平衡负载，性能差。所以，在单相逆变中就只能采用非线性控制方法。另外，在模块化UPS并联均流时，存在相位与幅值两方面的变动，再加上控制上的非线性化，很难将直流均流中的各种均流方法直接拿过来做瞬时值均流，常规控制方法做瞬时值均流时会影响输出谐波，若采用周期控制均流，又会带来环流问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提出一种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统，能够将三电平逆变拓扑的逆变输出的电压电流线性化，可实施性强。
[0004]为达此目的，本发明采用以下技术方案:
[0005]第一方面，提供一种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，包括:
[0006]对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值；
[0007]将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿；
[0008]将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。
[0009]其中，所述将逆变输出的电压值和电流值线性化之后，还包括:
[0010]在所述三电平逆变拓扑的输出为正弦的情况下，获得环路增益K;
[0011]将设定电压折算到所述环路增益K中，得到设定电压作为K值电压跟踪量，进行电压环PID运算，获得PID的电压输出值；
[0012]将设定电流折算到所述环路增益K中，得到设定电流作为K值电流跟踪量，进行电流环PID运算，获得PID的电流输出值；
[0013]将所述PID的电压输出值与所述PID的电流输出值进行大小对比，取较小值，以便实现恒压恒流的切换。
[0014]其中，所述取较小值之后，还包括:
[0015]对所述较小值进行正弦反变换和增益变换，再映射到PffM波上，以便获得SPWM波并输出正弦。
[0016]其中，所述将逆变输出的电压值和电流值线性化之后，还包括:
[0017]获得电流线性环路增益K值；
[0018]通过数模转换将所述电流线性环路增益K值输送到均流母线，使用直流系统中的最大值均流方法，将所述均流母线的电流线性环路增益K值与并机最大值均流母线的电压值，加入预设偏置后进行闭环运算；
[0019]将输出限幅后叠加到设定电压中，以便实现最大值均流。
[0020]其中，所述分解运算，包括:
[0021]在不考虑死区时间及开关延时的情况下，根据伏秒值平衡得到输出为:
[0022]V0UT=Ksin(a-<i) )(I)
[0023]其中:K为环路增益，a为当前相位，φ为相位差；
[0024]将式(I)进行离散化计算:
[0025]VOUT=Ksin[(n-no)*3i/N](2)
[0026]其中:K为环路增益，η为当前参考正弦表中的位置，no为相位差离散化后的参考正弦表中位置差，N为离散化后一个正弦周期总的开关拍数；
[0027]根据式(2)推导出环路增益K关于输出与η的表达式，在输出为正弦的情况下，该输出值为一线性值。
[0028]第二方面，提供一种数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，包括:
[0029]采样单元，用于对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值；
[0030]补偿单元，用于将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿；
[0031]线性单元，用于将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。
[0032]其中，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括比较单元，所述比较单元，用于:
[0033]在所述三电平逆变拓扑的输出为正弦的情况下，获得环路增益K;
[0034]将设定电压折算到所述环路增益K中，得到设定电压作为K值电压跟踪量，进行电压环PID运算，获得PID的电压输出值；
[0035]将设定电流折算到所述环路增益K中，得到设定电流作为K值电流跟踪量，进行电流环PID运算，获得PID的电流输出值；
[0036]将所述PID的电压输出值与所述PID的电流输出值进行大小对比，取较小值，以便实现恒压恒流的切换。
[0037]其中，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括输出单元，所述输出单元，用于对所述较小值进行正弦反变换和增益变换，再映射到PWM波上，以便获得SPffM波并输出正弦。
[0038]其中，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括均流单元，所述均流单元，用于:
[0039]获得电流线性环路增益K值；
[0040]通过数模转换将所述电流线性环路增益K值输送到均流母线，使用直流系统中的最大值均流方法，将所述均流母线的电流线性环路增益K值与并机最大值均流母线的电压值，加入预设偏置后进行闭环运算；
[0041 ]将输出限幅后叠加到设定电压中，以便实现最大值均流。
[0042 ]其中，所述分解运算，包括:
[0043]在不考虑死区时间及开关延时的情况下，根据伏秒值平衡得到输出为:
[0044]V0UT=Ksin(a-<i) )(I)
[0045]其中:K为环路增益，a为当前相位，Φ为相位差；
[0046]将式(I)进行离散化计算:
[0047]VOUT=Ksin[(n-no)*3i/N](2)
[0048]其中:K为环路增益，η为当前参考正弦表中的位置，no为相位差离散化后的参考正弦表中位置差，N为离散化后一个正弦周期总的开关拍数；
[0049]根据式(2)推导出环路增益K关于输出与η的表达式，在输出为正弦的情况下，该输出值为一线性值。
[0050]本发明的有益效果在于:一种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统，包括采样单元、补偿单元和线性单元;所述采样单元，用于对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值;所述补偿单元，用于将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿；所述线性单元，用于将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。可见，该数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统，通过对采样值的检测、将检测的瞬时值与参考正弦表的离散值进行对应运算、增益补偿，得到相对应的线性值，将三电平逆变拓扑的逆变输出的电压电流线性化，可实施性强。
【附图说明】
[0051]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
[0052]图1是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法第一个实施例的方法流程图。
[0053]图2是本发明提供的三电平逆变拓扑的一相的结构图。
[0054]图3是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法第二个实施例的方法流程图。
[0055]图4是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法的设计框图。
[0056]图5是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统第一个实施例的结构方框图。
[0057]图6是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统第二个实施例的结构方框图。
【具体实施方式】
[0058]为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0059]实施例1
[0060]请参考图1，其是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法第一个实施例的方法流程图。本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，可应用于各种形式的三电平逆变拓扑。
[0061]该数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，包括:
[0062]步骤SlOl、对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值。
[0063]请参考图2，其是本发明提供的三电平逆变拓扑的一相的结构图。
[0064]本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，其采用三电平逆变拓扑，其中一相的结构如图2所示。首先对逆变输出电压与输出电流的采样。在此处不需要像常规电压电流双环控制方法那样对电感电流或电容电流采样，可以省去一个霍尔磁平衡式电流互感器，降低成本。采样电路用差分采样，配合低通滤波，给单片机的AD采样口。
[0065]步骤S102、将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿。
[0066]需要说明的是，对于AD采样得到的瞬时电压电流值，单片机中需要(本发明实施例中采用ARM控制)初始化设定一组特定的离散化的参考正弦表，该参考正弦表的正弦值需考虑三个方面，一是错开零点，以免在后面运算时出现无穷大数据，二要根据采用的逆变拓扑，将一个标准正弦离散化，分配到每一个开关周期，使其离散值等于该开关周期的伏秒值，这里要考虑到死区时间以及电感电流续流方向的不同引起的电压变化。第三要考虑到采样增益的变化。
[0067]根据以上方面得到离散化的参考正弦表后，需根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿，即移相。
[0068]步骤S103、将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。
[0069]需要说明的是，在UPS、逆变电源领域，对离散化正弦值进行分解运算的方法很多，本领域技术人员可以根据公知常识，在本技术方案的技术背景下，选用各种形式，只要能够实现将逆变输出的电压值和电流值线性化的目的即可，此处不再举例赘述。
[0070]本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，通过对采样值的检测、将检测的瞬时值与参考正弦表的离散值进行对应运算、增益补偿，得到相对应的线性值，将三电平逆变拓扑的逆变输出的电压电流线性化，可实施性强。
[0071]实施例2
[0072]请参考图3，其是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法第二个实施例的方法流程图。本发明实施例的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法在第一个实施例的基础上，对如何应用该数字式线性化瞬时值的调节逆变方法实现瞬时值均流进行了具体说明。
[0073]该数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，包括:
[0074]步骤S201、对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值。
[0075]步骤S202、将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿。
[0076]步骤S203、将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。
[0077]需要说明的是，所述分解运算，包括:
[0078]在不考虑死区时间及开关延时的情况下，根据伏秒值平衡得到输出为:
[0079]V0UT=Ksin(a-<i) )(I)
[0080]其中:K为环路增益，a为当前相位，φ为相位差；
[0081]将式(I)进行离散化计算:
[0082]VOUT=Ksin[(n-no)*3i/N](2)
[0083]其中:K为环路增益，η为当前参考正弦表中的位置，no为相位差离散化后的参考正弦表中位置差，N为离散化后一个正弦周期总的开关拍数；
[0084]根据式(2)推导出环路增益K关于输出与η的表达式，在输出为正弦的情况下，该输出值为一线性值。
[0085]具体地，将所述采样值和移相后的离散化正弦值进行分解运算，在不考虑死区时间及开关延时的时候，根据伏秒值平衡可以得到输出为:
[0086]V0UT=Ksin(a-<i));
[0087]即输出等于标准正弦进行相位补偿后，乘以环路增益，将其离散化得:
[0088]VOUT=Ksin[(n-no)*3i/N];
[0089]上述公式中的sin(*)表即为上文所述说的预设的离散化的参考正弦表，其已经考虑了死区时间的影响，这一点在单极性逆变和三电平逆变很重要，如忽略此处，则会出现过零点失真现象。
[0090]根据公式(2)可推导出增益环路K关于输出与η的表达式，在输出为正弦的情况下，该值为一线性值。
[0091]步骤S204a、在所述三电平逆变拓扑的输出为正弦的情况下，获得环路增益K。
[0092]步骤S205a、将设定电压折算到所述环路增益K中，得到设定电压作为K值电压跟踪量，进行电压环PID运算，获得PID的电压输出值。
[0093]步骤S206a、将设定电流折算到所述环路增益K中，得到设定电流作为K值电流跟踪量，进行电流环PID运算，获得PID的电流输出值。
[0094]需要说明的是，步骤S204a、步骤S205a和步骤S206a对应将设定电压折算到环路增益中，得到设定电压，作为K值跟踪量，进行电压环PID运算，该运算就是线性系统的运算。电流环的运算和电压环的运算一样，也得到一个PID的输出值，将电压环与电流环的输出值比较大小，取较小值，这样处理可以做恒压恒流的无缝切换，在逐波限流，带非线性负载时有重要作用。在这里之所以用输出电流而不用电感电流，是因为电感电流中含有大量谐波，影响系统稳定性。
[0095]步骤S204b、获得电流线性环路增益K值。
[0096]步骤S205b、通过数模转换将所述电流线性环路增益K值输送到均流母线，使用直流系统中的最大值均流方法，将所述均流母线的电流线性环路增益K值与并机最大值均流母线的电压值，加入预设偏置后进行闭环运算。
[0097]步骤S206b、将输出限幅后叠加到设定电压中，以便实现最大值均流。
[0098]需要说明的是，步骤S204b、步骤S205b和步骤S206b对应在模块化UPS中，还需要多机并联使用，可以用DA将上面处理得到的电流线性K值送到均流母线，直接使用直流系统中的最大值均流方法，将自身的K值与并机最大值均流母线的电压值，加入一定偏置后进行闭环运算，将输出限幅后叠加到设定电压中，如此便可简单的实现最大值均流。
[0099]其中，步骤S204a、步骤S205a和步骤S206a对应过程与步骤S204b、步骤S205b和步骤S206b对应过程并无先后顺序之分，两者择一实施或并行实施。
[0100]步骤S207、将所述PID的电压输出值与所述PID的电流输出值进行大小对比，取较小值，以便实现恒压恒流的切换。
[0101]步骤S208、对所述较小值进行正弦反变换和增益变换，再映射到PWM波上，以便获得SPffM波并输出正弦。
[0102]在比较得到电压环与电流环的PID输出最小值后，进行正弦反变换，增益变换，映射到P丽波上，即可得到SP丽波，输出稳定的正弦，如突加重载或非线性负载，过流后，电流环工作，逆变输出处于限流模式，输出电压仍然连续，不会出现硬件限流造成的振荡现象。
[0103]以上过程具体请参考图4，其是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法的设计框图。
[0104]本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，通过算法实现逆变，在单模块测试中表明，其动态响应瞬时值小于±5%，且恢复时间不超过4ms，这一指标得益于数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，因此不会出现逐周波的波动情况。同时逆变输出的谐波，带线性满载时不超过2%，非线性满载时不超过5%，稳压误差不超过±1%，特别是三电平逆变中，解决了过零点时区时间造成的波形失真现象。可见，本本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，在多模块并联时，各模块的相应相电流不均衡度不超过5%，且模块间的环流小，并机稳定可靠。
[0105]本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，是对现有常规的电压电流双环控制的一种创新，是实现逆变瞬时输出的一种新方法，该方法大大简化了对于模块化UPS并联均流时的均流控制，实现了瞬时值均流。
[0106]以下为本发明实施例提供的本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统的实施例。本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统的实施例与上述的本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法的实施例属于同一构思，本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法的实施例。该系统是用计算机程序来实现的，该系统是用计算机程序实现的功能软件架构。
[0107]实施例3
[0108]请参考图5，其是本发明提供的本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统第一个实施例的结构方框图。本发明实施例提供的本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，可应用于各种形式的三电平逆变拓扑。
[0109]该数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，包括:
[0110]采样单元，用于对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值；
[0111]补偿单元，用于将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿；
[0112]线性单元，用于将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。
[0113]本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，通过对采样值的检测、将检测的瞬时值与参考正弦表的离散值进行对应运算、增益补偿，得到相对应的线性值，将三电平逆变拓扑的逆变输出的电压电流线性化，可实施性强。
[0114]实施例4
[0115]请参考图6，其是本发明提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统第二个实施例的结构方框图。本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统在第一个实施例的基础上，增加了比较单元、输出单元和均流单元。
[0116]该数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，包括:
[0117]采样单元，用于对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值；
[0118]补偿单元，用于将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿；
[0119]线性单元，用于将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。
[0120]其中，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括比较单元，所述比较单元，用于:
[0121]在所述三电平逆变拓扑的输出为正弦的情况下，获得环路增益K;
[0122]将设定电压折算到所述环路增益K中，得到设定电压作为K值电压跟踪量，进行电压环PID运算，获得PID的电压输出值；
[0123]将设定电流折算到所述环路增益K中，得到设定电流作为K值电流跟踪量，进行电流环PID运算，获得PID的电流输出值；
[0124]将所述PID的电压输出值与所述PID的电流输出值进行大小对比，取较小值，以便实现恒压恒流的切换。
[0125]其中，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括输出单元，所述输出单元，用于对所述较小值进行正弦反变换和增益变换，再映射到PWM波上，以便获得SPffM波并输出正弦。
[0126]其中，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括均流单元，所述均流单元，用于:
[0127]获得电流线性环路增益K值；
[0128]通过数模转换将所述电流线性环路增益K值输送到均流母线，使用直流系统中的最大值均流方法，将所述均流母线的电流线性环路增益K值与并机最大值均流母线的电压值，加入预设偏置后进行闭环运算；
[0129]将输出限幅后叠加到设定电压中，以便实现最大值均流。
[0130]其中，所述分解运算，包括:
[0131]在不考虑死区时间及开关延时的情况下，根据伏秒值平衡得到输出为:
[0132]V0UT=Ksin(a-<i) )(I)
[0133]其中:K为环路增益，a为当前相位，φ为相位差；
[0134]将式(I)进行离散化计算:
[0135]VOUT=Ksin[(n-no)*3i/N](2)
[0136]其中:K为环路增益，η为当前参考正弦表中的位置，no为相位差离散化后的参考正弦表中位置差，N为离散化后一个正弦周期总的开关拍数；
[0137]根据式(2)推导出环路增益K关于输出与η的表达式，在输出为正弦的情况下，该输出值为一线性值。
[0138]本发明实施例提供的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，是对现有常规的电压电流双环控制的一种创新，是实现逆变瞬时输出的一种新系统，该系统大大简化了对于模块化UPS并联均流时的均流控制，实现了瞬时值均流。
[0139]—种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法和系统，能够将三电平逆变拓扑的逆变输出的电压电流线性化，可实施性强。
[0140]本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括存储器、磁盘或光盘等。
[0141]以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1.一种数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，其特征在于，包括: 对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值； 将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿； 将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。2.根据权利要求1所述的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，其特征在于，所述将逆变输出的电压值和电流值线性化之后，还包括: 在所述三电平逆变拓扑的输出为正弦的情况下，获得环路增益K; 将设定电压折算到所述环路增益K中，得到设定电压作为K值电压跟踪量，进行电压环PID运算，获得PID的电压输出值； 将设定电流折算到所述环路增益K中，得到设定电流作为K值电流跟踪量，进行电流环PID运算，获得PID的电流输出值； 将所述PID的电压输出值与所述PID的电流输出值进行大小对比，取较小值，以便实现恒压恒流的切换。3.根据权利要求2所述的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，其特征在于，所述取较小值之后，还包括: 对所述较小值进行正弦反变换和增益变换，再映射到PWM波上，以便获得SPffM波并输出正弦。4.根据权利要求1所述的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，其特征在于，所述将逆变输出的电压值和电流值线性化之后，还包括: 获得电流线性环路增益K值； 通过数模转换将所述电流线性环路增益K值输送到均流母线，使用直流系统中的最大值均流方法，将所述均流母线的电流线性环路增益K值与并机最大值均流母线的电压值，加入预设偏置后进行闭环运算； 将输出限幅后叠加到设定电压中，以便实现最大值均流。5.根据权利要求1所述的数字式线性化瞬时值的调节逆变方法，其特征在于，所述分解运算，包括: 在不考虑死区时间及开关延时的情况下，根据伏秒值平衡得到输出为: V0UT = Ksin(a-<i))(I) 其中:K为环路增益，a为当前相位，Φ为相位差； 将式(I)进行离散化计算: VOUT = Ksin[(n-no)*3i/N] (2) 其中:K为环路增益，η为当前参考正弦表中的位置，no为相位差离散化后的参考正弦表中位置差，N为离散化后一个正弦周期总的开关拍数； 根据式(2)推导出环路增益K关于输出与η的表达式，在输出为正弦的情况下，该输出值为一线性值。6.一种数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，其特征在于，包括: 采样单元，用于对三电平逆变拓扑的逆变输出电压与输出电流进行采样，获得采样值； 补偿单元，用于将预设的离散化的参考正弦表根据采样的环路带宽造成的时延、MOS管或IGBT开关周期产生的差拍进行相位补偿； 线性单元，用于将所述采样值和进行相位补偿后的离散化正弦值进行分解运算，以便将逆变输出的电压值和电流值线性化。7.根据权利要求6所述的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，其特征在于，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括比较单元，所述比较单元，用于: 在所述三电平逆变拓扑的输出为正弦的情况下，获得环路增益K; 将设定电压折算到所述环路增益K中，得到设定电压作为K值电压跟踪量，进行电压环PID运算，获得PID的电压输出值； 将设定电流折算到所述环路增益K中，得到设定电流作为K值电流跟踪量，进行电流环PID运算，获得PID的电流输出值； 将所述PID的电压输出值与所述PID的电流输出值进行大小对比，取较小值，以便实现恒压恒流的切换。8.根据权利要求7所述的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，其特征在于，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括输出单元，所述输出单元，用于对所述较小值进行正弦反变换和增益变换，再映射到PWM波上，以便获得SPffM波并输出正弦。9.根据权利要求6所述的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，其特征在于，所述数字式线性化瞬时值的调节逆变系统还包括均流单元，所述均流单元，用于: 获得电流线性环路增益K值； 通过数模转换将所述电流线性环路增益K值输送到均流母线，使用直流系统中的最大值均流方法，将所述均流母线的电流线性环路增益K值与并机最大值均流母线的电压值，加入预设偏置后进行闭环运算； 将输出限幅后叠加到设定电压中，以便实现最大值均流。10.根据权利要求6所述的数字式线性化瞬时值的调节逆变系统，其特征在于，所述分解运算，包括: 在不考虑死区时间及开关延时的情况下，根据伏秒值平衡得到输出为: V0UT = Ksin(a-<i))(I) 其中:K为环路增益，a为当前相位，Φ为相位差； 将式(I)进行离散化计算: VOUT = Ksin[(n-no)*3i/N] (2) 其中:K为环路增益，η为当前参考正弦表中的位置，no为相位差离散化后的参考正弦表中位置差，N为离散化后一个正弦周期总的开关拍数； 根据式(2)推导出环路增益K关于输出与η的表达式，在输出为正弦的情况下，该输出值为一线性值。
【文档编号】H02M7/537GK106059360SQ201610586031
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610586031.9, CN 106059360 A, CN 106059360A, CN 201610586031, CN-A-106059360, CN106059360 A, CN106059360A, CN201610586031, CN201610586031.9
【发明人】李民英, 陈华贵, 刘洋, 王一博
【申请人】广东志成冠军集团有限公司