技术领域本发明涉及三相H桥零序分量抑制技术领域，具体涉及一种三相H桥零序分量抑制系统及抑制方法。
背景技术：
三相H桥拓扑如图1a和图1b所示，该拓扑是通过三个单相H桥组成三相变换器，其输出功率密度高，易于实现多电平调制，所以多电平变换器中普遍采用该拓扑结构。由于该拓扑结构的三相输出电流之间没有功率耦合，每相H桥的两个桥臂相互形成电流回路，所以该拓扑结构变换器的后级需要三相六抽头式变压器与其相连接。目前，现有技术中所采用的变压器有两种：1.变压器采用由三个独立的单相变压器所组成的三相变压器组，三相H桥采用单极性或双极性PWM调制方式，变压器通过单相独立的磁路对零序电流进行抑制，但是该种变压器体积较大、成本相对较高。2.为了降低变压器成本，在系统中变压器采用共铁芯的三相芯型变压器，三相H桥采用单极性或双极性PWM调制方式，但是变换器的输出电压中包含有较高的零序分量，并且在调制过程中所产生的零序电压会在三相芯型变压器的绕组上形成闭合回路，从而产生零序电流，零序电流不仅导致三相H桥输出电流THD特性变差，而且零序电流会在变压器中产生零序磁通，该磁通会导致变压器发热严重。由于三相H桥中每相H桥独立形成电流回路，所以三相H桥不具备零序电流的抑制能力，所该种结构无法抑制零序分量。所以以上两种方式均存在一定的不足。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术存在的分离效果差的问题，本发明的目的在于提供一种三相H桥零序分量抑制系统及抑制方法，有效的抑制了三相H桥的PWM零序分量，无需进行硬件变更，易于实现；大幅度降低了变压器成本。为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种三相H桥零序分量抑制系统，包括位于系统的输入端，给直流侧提供母线支撑电压的直流母线支撑模块，直流母线支撑模块的输出端连接将直流电转换成交流电的三相H桥DC/AC变换模块，三相H桥DC/AC变换模块的输出端连接有对变换器的交流输出进行滤波的三相滤波模块，三相滤波模块的输出端连接变压器模块，变压器模块将变换器输出的电压升压后并入电网；所述三相H桥DC/AC变换模块由三个单相H桥组成。所述三相滤波模块，由三组LCL滤波单元组成，每组LCL滤波单元是由三相H桥DC/AC变换模块每一相的两个桥臂的交流输出端分别连接一电抗器L，然后两个桥臂所连接电抗器L的输出端之间连接一AC电容器C,AC电容器C串联在两个桥臂的电抗器输出端之间，组成一相交流输出侧的LCL滤波器，其它各相的LCL滤波器的接法相同。所述变压器模块采用共铁芯的三相芯型变压器，该变压器的铁芯集成了三个磁柱，三相绕组分别绕在变压器铁芯的三个磁柱上，三相磁路相互耦合；共铁芯的三相芯型变压器的原边绕组形成A、X、B、Y、C、Z六个抽头，与前级三相滤波模块的输出端依次连接，变压器的副边有三个绕组输出。所述三个单相H桥每个桥臂均采用NPC型三电平拓扑结构。上述所述三相H桥零序分量抑制系统的零序分量抑制方法，将所述三相H桥DC/AC变换模块三相H桥的六个桥臂A、X、B、Y、C、Z六相的尾首相连，采用“虚拟角接”的三相H桥PWM调制方式，该调制方式通过对三相H桥中各桥臂中开关管的控制，即，X、B相共用一个调制波，Y、C相共用一个调制波，Z、A相共用一个调制波，使得三相H桥的六个桥臂形成“△”连接，该连接方式会使得零序电流形成环流而无法流出，从而有效的抑制了零序分量的产生。A相与X相调制波互差120度，B相与Y相调制波互差120度，C相与Z相调制波互差120度,且A、B、C三相调制波互差120度，X、Y、Z三相调制波互差120度。本发明和现有技术相比，具有如下优点：1、通过本发明系统及调制方法有效的抑制了三相H桥的PWM零序分量，无需进行硬件变更，易于实现。2、本发明系统及调制方法将三相芯型变压器应用于了三相H桥系统，大幅度降低了变压器成本。附图说明图1a为现有两电平半桥式三相H桥电路图。图1b为现有三电平半桥式三相H桥电路图。图2为本发明系统框图。图3为本发明系统电路图。图4为虚拟角接调制方法调制波分配。图5为虚拟角接调制方法原理示意图。图6为虚拟角接后三相H桥拓扑等效模型。图7为虚拟角接策略下三相H桥控制流程图。图8为AX相输出电压叠加波形。图9为AX、BY、CZ三相输出PWM波形。图10为三相H桥零序电压波形。具体实施方式以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。如图2所示，本发明一种三相H桥零序分量抑制系统，包括位于系统的输入端，给直流侧提供母线支撑电压的直流母线支撑模块，直流母线支撑模块的输出端连接将直流电转换成交流电的三相H桥DC/AC变换模块，三相H桥DC/AC变换模块的输出端连接有对变换器的交流输出进行滤波的三相滤波模块，三相滤波模块的输出端连接变压器模块，变压器模块将变换器输出的电压升压后并入电网。如图3所示，所述直流母线支撑模块是由多个电容并联接入系统的输入端，给系统的直流侧提供母线支撑电压。所述三相H桥DC/AC变换模块由三个单相H桥组成，并且每个桥臂均采用NPC型三电平拓扑结构；所述三相滤波模块，由三组LCL滤波单元组成，每组LCL滤波单元是由三相H桥DC/AC变换模块每一相的两个桥臂的交流输出端分别连接一电抗器L，然后两个桥臂所连接电抗器L的输出端之间连接一AC电容器C,AC电容器C串联在两个桥臂的电抗器输出端之间，组成一相交流输出侧的LCL滤波器，其它各相的LCL滤波器的接法相同；所述变压器模块采用共铁芯的三相芯型变压器，该变压器的铁芯集成了三个磁柱，三相绕组分别绕在变压器铁芯的三个磁柱上，三相磁路相互耦合；共铁芯的三相芯型变压器的原边绕组形成A、X、B、Y、C、Z六个抽头，与前级三相滤波模块的输出端依次连接，变压器的副边有三个绕组输出。本发明三相H桥零序分量抑制系统的零序分量抑制方法，将所述三相H桥DC/AC变换模块三相H桥的六个桥臂A、X、B、Y、C、Z六相的尾首相连，采用“虚拟角接”的三相H桥PWM调制方式，该调制方式通过对三相H桥中各桥臂中开关管的控制，即，X、B相共用一个调制波，Y、C相共用一个调制波，Z、A相共用一个调制波，使得三相H桥的六个桥臂形成“△”连接，该连接方式会使得零序电流形成环流而无法流出，从而有效的抑制了零序分量的产生。AXBYCZ六相调制波的具体关系如图4所示，第一格为AX相调制波，A相与X相调制波互差120度；第二格为BY相调制波，B相与Y相调制波互差120度；第三格为CZ相调制波，C相与Z相调制波互差120度,且A、B、C三相调制波互差120度，X、Y、Z三相调制波互差120度。图4所示的调制波关系，采用图5的图形化关系进行表达。由图5可见，三相H桥系统中，A相桥臂采用fa调制波，X相桥臂采用fb调制波，B相桥臂采用fb调制波，Y相桥臂采用fc调制波，C相桥臂采用fc调制波，Z相桥臂采用fa调制波。fa、fb、fc三个调制波在AXBYCZ六相桥臂上轮换使用两次，最终六相输出电平之和恒为零，这就保证了三相H桥系统输出零序分量恒为零。通过物理器件的等效，图5所示的发波方式可用图6所示的模型表达，由模型可见，通过图5的调制方式，最终将三相H桥接六抽头式芯型变压器的系统等效为了Uax、Uby、Ucz三个“Y”接电压源后接“△”型联接变压。众所都知“△”接法的存在会使得零序电流形成环流而无法流出。如图7所示，在虚拟角接调制策略下，三相H桥仍然采用DQ分解控制方案，采集交流电压进行锁相，将采集到的三相电流进行3/2变换后在DQ坐标系下进行控制，随后对控制量进行2/3变换，对2/3变换的输出三相控制量按照虚拟角接原则进行调制波分配，分别作为六个桥臂的调制波，最后进行spwm调制。图8为按照虚拟角接方法进行调制后AX相输出PWM电压的叠加过程，其中第一格为A相桥臂输出PWM波，第二格为X相桥臂输出PWM波，第三格为AX相合成后的相电压输出PWM波形。图9为按照虚拟角接方式进行调制后AX、BY、CZ三相输出PWM电压波形，可见虚拟角接调制方式没有影响三相H桥的输出电平特性。图10为采用虚拟角接调制方式后的三相H桥输出零序电压波形，可见，零序电压已经完全被抑制掉。本发明的虚拟角接调制策略除应用于NPC型三相H桥拓扑，其同样适用于两电平半桥式三相H桥系统以及其他具有三相H桥基本形式的拓扑结构。