用分离DC链路控制多电平逆变器的方法与流程

文档序号:32351804发布日期:2022-11-26 15:07阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于控制具有dc链路(4)的多电平逆变器(1)的方法,所述dc链路(4)具有至少两个dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
),连接到开关级(5),开关级(5)具有用于根据给定的设定点值(sp)来设置所述逆变器(1)的输出电压(u
ac
)或输出电流(i
ac
)的半导体开关(snm),所述方法包括以下步骤:-计算作为所述逆变器(1)的所述输出电压(u
ac
)或所述输出电流(i
ac
)的偶次谐波信号的具有调制信号幅值(a
ms
)的调制信号(ms),其中用所述至少两个dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)处的所述实际电功率的实际电功率差(p
diff,act
)计算所述调制信号(ms),以及-将所述调制信号(ms)叠加到所述设定点值(sp)上,以生成调整参考信号(rs),所述调整参考信号(rs)被用于控制所述半导体开关(snm)的开关,以便平衡所述dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)处的dc链路电容器电压(u
dc1
、u
dc2
)。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述实际电功率差(p
diff,act
)被计算为由所述dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)提供的所述ac功率的ac功率差(p
diff,ac
)。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述ac功率差(p
diff,ac
)被计算为所述输出电压(u
ac
)和所述输出电流(i
ac
)的第一半波与所述输出电压(u
ac
)和所述输出电流(i
ac
)的第二半波的功率差。4.根据权利要求2或3所述的方法,其特征在于,对于具有p个相的多相逆变器(1),所述ac功率差(p
diff,ac
)被计算为p个单相ac功率差(p
diff,acp
)之和。5.根据权利要求2至4中一项所述的方法,其特征在于,所述实际电功率差(p
diff,act
)被计算为所述dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)的所述ac功率差(p
diff,ac
)和dc功率差(p
diff,dc
)之和。6.根据权利要求2至5中一项所述的方法,其特征在于,用所述输出电压(u
ac
)和所述输出电流(i
ac
)的一个周期内的平均电功率计算所述ac功率差(p
diff,ac
)或者将所述ac功率差(p
diff,ac
)计算为所述输出电压(u
ac
)和所述输出电流(i
ac
)的瞬时功率。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述逆变器(1)的p相的所述ac功率差(p
diff,ac
)被计算为8.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述dc功率差(p
diff,dc
)被计算为p
diff,dc
=i
dc
(u
dc1-u
dc2
),其中dc链路电流(i
dc
)流过所述dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)。9.根据权利要求1至8中一项所述的方法,其特征在于,提供设定点功率差(p
diff,set
),并且用功率差误差计算所述调制信号幅值(a
ms
),其中功率差误差为所述设定点功率差(p
diff,set
)与所述实际功率差(p
diff,act
)和所述调制信号(ms)引起的所述dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)处的功率差(p
diff,h
)之和之间的差值的形式。10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述设定点功率差(p
diff,set
)被选择为所述dc链路电容器电压(u
dc1
、u
dc2
)的函数。11.根据权利要求9或10所述的方法,其特征在于,所述dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)之间的实际电能差(w
diff
)被计算为例如并且设定点能量差(w
diff,set
)在给定设定点dc链路电容器电压差(u
diff,set
)的情况下被计算为例如
并且用所述实际电能差(w
diff
)与所述设定点能量差(w
diff,set
)之间的能量误差计算所述设定点功率差(p
diff,set
)。12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,用所述能量误差将所述设定点功率差(p
diff,set
)计算为其中已知所述平衡控制器的时间常数τ
bal
。13.一种具有dc链路(4)和开关级(5)的多电平逆变器,所述dc链路(4)具有至少两个dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
),所述开关级(5)具有连接到所述dc链路(4)的半导体开关(snm)以及用于根据给定的设定点值(sp)来设置所述逆变器(1)的输出电压(u
ac
)或输出电流(i
ac
)的逆变器控制器(10),其特征在于,设置平衡控制器(12),所述平衡控制器(12)计算作为所述逆变器(1)的所述输出电压(u
ac
)或所述输出电流(i
ac
)的偶次谐波信号的具有调制信号幅值(a
ms
)的调制信号(ms),其中所述平衡控制器(12)用所述至少两个dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)处的所述实际电功率的实际电功率差(p
diff,act
)计算所述调制信号(ms),并且其特征在于,设置开关控制器(11),所述开关控制器(11)接收用于控制所述半导体开关(snm)的开关的调整参考信号(rs),而调整参考信号(rs)是通过将所述调制信号(ms)叠加在所述设定点值(sp)上而产生的,以便使所述dc链路电容器(c
dc1
、c
dc2
)处的所述dc链路电容器电压(u
dc1
、u
dc2
)平衡。

技术总结
为了用分离DC链路改善多电平逆变器的DC链路电容器电压处的电压平衡,用DC链路电容器(C


技术研发人员:R
受保护的技术使用者:弗罗纽斯国际有限公司
技术研发日:2021.04.19
技术公布日:2022/11/25
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