一种三电平变换器及其控制方法、控制装置

1.本发明涉及直流微电网运行控制技术领域，具体涉及一种三电平变换器及其控制方法、控制装置。


背景技术：

2.以光伏为代表的分布式能源大量接入，使得具有多电压等级的双极性直流微电网得到迅速发展。而母线电压是反应直流电网稳定运行和功率平衡的重要指标。当同一母线上的光伏输出功率与所接负载不匹配时，双极性直流微电网将会出现正负极电压不平衡问题，导致额外损耗增加，电能质量下降，严重时系统会出现不稳定。
3.在离网运行状态下，一般将光伏与储能结合形成光储微电网。光储微电网一般采用三电平dc/dc变换器作为储能接入双极性微电网的接口，并且通过对其控制实现正负极电压平衡。然而传统三电平dc/dc变换器及其控制策略仅适用于正负极母线电压同时大于或者同时小于额定电压的场景，而当出现一极母线光伏输出功率大于负载功率而另一极母线光伏输出功率小于负载功率时，现有的通过控制三电平dc/dc变换器实现正负极电压平衡的方法不再适用。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例提供了涉及一种三电平变换器及其控制方法、控制装置，以解决现有技术中控制三电平dc/dc变换器实现正负极电压平衡的方法不适用一极母线光伏输出功率大于负载功率而另一极母线光伏输出功率小于负载功率的情景的技术问题。
5.本发明提出的技术方案如下：
6.本发明实施例第一方面提供一种三电平变换器，包括：在正极母线和负极母线之间依次连接的具有反向并联第一二极管的第一开关管、具有反向并联第二二极管的第二开关管、具有反向并联第三二极管的第三开关管和具有反向并联第四二极管的第四开关管；第一电感，所述第一电感的一端连接至所述第一二极管和第二二极管相连接形成的节点，所述第一电感的另一端连接至储能电压的输入端；第二电感，所述第二电感的一端连接至零极母线，所述第二电感的另一端连接至所述第二二极管和第三二极管相连接形成的节点，所述第二电感用于当光储双极性直流微电网中正负极母线光伏输出功率与其对应负载功率差值极性正负相反时，实现能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移和正负极电压平衡。
7.可选地，该三电平变换器还包括：在正极母线和负极母线之间串联的第一母线电容和第二母线电容，所述第一母线电容和第二母线电容相连接形成的节点连接至零极母线。
8.可选地，所述第二电感的参数采用如下方式确定：根据所述三电平变换器所处的模式确定所述三电平变换器中能量转移工作状态；基于能量转移工作状态中所述第二电感的电流变化以及光伏输出功率和负载功率之间的关系满足的关系式计算所述第二电感的
参数。
9.本发明实施例第二方面提供一种三电平变换器的控制方法，所述控制方法应用于本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的三电平变换器，所述控制方法包括：根据正负极母线电压与母线额定电压的关系确定所述三电平变换器所处的模式；根据光伏输出功率和负载功率之间的大小关系以及所述模式确定所述三电平变换器的能量转移工作模式；根据所述能量转移工作模式中的母线电压变化生成调制波控制所述三电平变换器中的开关管工作。
10.可选地，根据正负极母线电压与母线额定电压的关系确定所述三电平变换器所处的模式，包括：当正负极母线电压大于等于母线额定电压时，确定所述三电平变换器处于buck模式；当正负极母线电压小于母线额定电压时，确定所述三电平变换器处于boost模式。
11.可选地，根据光伏输出功率和负载功率之间的大小关系以及所述模式确定所述三电平变换器的能量转移工作模式，包括：当所述三电平变换器处于buck 模式时，判断光伏输出功率和负载功率之间的大小关系；当第一光伏输出功率大于等于第一负载功率，且第二光伏功输出率小于等于第二负载功率时，确定所述三电平变换器的能量转移为从正极母线向负极母线转移；当第一光伏输出功率小于第一负载功率，且第二光伏功输出率大于第二负载功率时，确定所述三电平变换器的能量转移为从负极母线向正极母线转移；当所述三电平变换器处于boost模式时，判断光伏输出功率和负载功率之间的大小关系；当第一光伏输出功率大于等于第一负载功率，且第二光伏功输出率小于等于第二负载功率时，确定所述三电平变换器的能量转移为从正极母线向负极母线转移；当第一光伏输出功率小于第一负载功率，且第二光伏功输出率大于第二负载功率时，确定所述三电平变换器的能量转移为从负极母线向正极母线转移。
12.可选地，根据所述能量转移工作模式中的母线电压变化生成调制波控制所述三电平变换器中的开关管工作，包括：当所述三电平变换器处于buck模式且能量转移为从正极母线向负极母线转移时，根据正负极母线电压和参考电压的差值以及三角波生成调制波控制第一开关管的开断，根据正零极电压和零负极电压的差值以及三角波生成调制波控制第二开关管的开断；当所述三电平变换器处于buck模式且能量转移为从负极母线向正极母线转移时，根据正负极母线电压和参考电压的差值以及三角波生成调制波控制第四开关管的开断，根据零负极电压和正零极电压的差值以及三角波生成调制波控制第三开关管的开断；当所述三电平变换器处于boost模式且能量转移为从正极母线向负极母线转移时，根据参考电压和正负极母线电压的差值以及三角波生成调制波控制第二开关管的开断，根据正零极电压和零负极电压的差值以及三角波生成调制波控制第一开关管的开断；当所述三电平变换器处于boost模式且能量转移为从负极母线向正极母线转移时，根据参考电压和正负极母线电压的差值以及三角波生成调制波控制第三开关管的开断，根据零负极电压和正零极电压的差值以及三角波生成调制波控制第四开关管的开断。
13.本发明实施例第三方面提供一种三电平变换器的控制装置，所述控制装置应用于本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的三电平变换器，所述控制装置包括：模式确定模块，用于根据正负极母线电压与母线额定电压的关系确定所述三电平变换器所处的模式；能量转移模块，用于根据光伏输出功率和负载功率之间的大小关系以及所述模式确
定所述三电平变换器的能量转移工作模式；控制模块，用于根据所述能量转移工作模式中的母线电压变化生成调制波控制所述三电平变换器中的开关管工作。
14.本发明实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如本发明实施例第二方面及第二方面任一项所述的三电平变换器的控制方法。
15.本发明实施例第五方面提供一种电子设备，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行如本发明实施例第二方面及第二方面任一项所述的三电平变换器的控制方法。
16.本发明提供的技术方案，具有如下效果：
17.本发明实施例提供的三电平变换器，通过设置第二电感，当光储双极性直流微电网中正负极母线光伏输出功率与其对应负载功率差值极性正负相反时，经过四个开关管、二极管的开断以及第二电感的电流变化，能够实现能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移，由此可实现光伏发电的最大利用以及抑制双极性直流微电网的正负极电压不平衡。
18.本发明实施例提供的三电平变换器的控制方法及装置，通过针对三电平变换器处理不同的能量转移工作模式，设置四个开关管的开断，从而实现了当光储双极性直流微电网中正负极母线光伏输出功率与其对应负载功率差值极性正负相反时，能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移，由此可实现光伏发电的最大利用以及抑制双极性直流微电网的正负极电压不平衡。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是分布式储能单元中三电平dc/dc变换器接入示意图；
21.图2是根据本发明实施例的三电平变换器的结构框图；
22.图3是根据本发明实施例的三电平变换器中能量流动原理图；
23.图4是根据本发明实施例的三电平变换器工作波形示意图；
24.图5是根据本发明另一实施例的三电平变换器中能量流动原理图；
25.图6是根据本发明另一实施例的三电平变换器工作波形示意图；
26.图7是根据本发明实施例的三电平变换器的控制方法的流程图；
27.图8是根据本发明另一实施例的三电平变换器的控制方法的流程图；
28.图9至图12是根据本发明不同实施例的三电平变换器的控制方法的控制策略示意图；
29.图13是根据本发明实施例的三电平变换器的控制装置的结构框图；
30.图14是根据本发明实施例提供的计算机可读存储介质的结构示意图；
31.图15是根据本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
33.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.正如在背景技术中所述，在光储双极性直流微电网中，为了实现能量的双向流动，分布式储能单元一般通过三电平dc/dc变换器接入。在一实施方式中，该三电平变换器结构如图1所示，其中，u
bat
、u
pn
分别为储能电压和直流正负极间母线电压；u
po
、u
on
分别为正零、零负直流母线电压；c1、c2分别为po 和on母线间电容；s
1a
、s
2a
、s
1b
、s
2b
为4个igbt，d
1a
、d
2a
、d
1b
、d
2b
为对应的igbt反向并联二极管；i
l1
为流经电感l1的电流。p
l1
、p
l2
分别为接在po、on母线上的负载功率，光伏pv1和pv2经各自的dc/dc变换器接入至双极性直流母线，各自的功率分别为p
g1
、p
g2
，储能的输出功率为p
bat
。
35.在该光储双极性直流微电网中，若正负母线光伏输出功率不等且都小于负载功率时，母线电压均小于额定电压，正负极母线电压不平衡。通过改变三电平变换器中开关管的导通时间可实现对正负极母线按需放电使其达到额定电压和平衡正负极电压。
36.然而当光伏输出功率与其对应负载差值的极性相反时，正极母线电压u
po
和负极母线电压u
on
不会同时大于或者小于额定电压。此时传统三电平dc/dc 变换器及其控制策略无法解决正负极电压不平衡问题而且光伏所发超过负载功率的部分不能储存起来而被浪费。
37.有鉴于此，本发明实施例提供一种三电平变换器及其控制方法，通过在三电平变换器中增加能量转移电感，实现能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移和正负极电压平衡，解决了现有技术中采用传统三电平dc/dc变换器无法解决正负极电压不平衡的技术问题。
38.本发明实施例提供一种三电平变换器，如图2所示，该变换器包括：在正极母线p和负极母线n之间依次连接的具有反向并联第一二极管d
1b
的第一开关管s
1b
、具有反向并联第二二极管d
1a
的第二开关管s
1a
、具有反向并联第三二极管d
2a
的第三开关管s
2a
和具有反向并联第四二极管d
2b
的第四开关管s
2b
；第一电感l1，所述第一电感l1的一端连接至所述第一二极管d
1b
和第二二极管 d
1a
相连接形成的节点，所述第一电感l1的另一端连接至储能电压u
bat
的输入端；第二电感l2，所述第二电感l2的一端连接至零极母线0，所述第二电感 l2的另一端连接至所述第二二极管d
1a
和第三二极管d
2a
相连接形成的节点，所述第二电感l2用于当光储双极性直流微电网中正负极母线光伏输出功率与其对应负载功率差值极性正负相反时，实现能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移和正负极电压平衡。
39.本发明实施例提供的三电平变换器，通过设置第二电感，当光储双极性直流微电网中正负极母线光伏输出功率与其对应负载功率差值极性正负相反时，经过四个开关管、二极管的开断以及第二电感的电流变化，能够实现能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移，由此可实现光伏发电的最大利用以及抑制双极性直流微电网的正负极电压不平衡。
40.在一实施方式中，如图2所示，该三电平变换器还包括：在正极母线p和负极母线n之间串联的第一母线电容c1和第二母线电容c2，所述第一母线电容c1和第二母线电容c2相连接形成的节点连接至零极母线。
41.在一实施方式中，第二电感的参数采用如下方式确定：
42.步骤s101：根据所述三电平变换器所处的模式确定所述三电平变换器中能量转移工作状态。具体地，当上述实施例的三电平变换器应用于光储双极性直流微电网中时，若正负极母线电压大于额定电压，则变换器处于buck模式，若正负极母线电压小于额定电压，则变换器处于boost模式。在这两种模式下，当第一光伏输出功率p
g1
大于第一负载功率p
l1
，第二光伏输出功率p
g2
小于第二负载功率p
l2
时，正零电压u
po
大于二分之一母线额定电压un/2，零负电压 u
on
小于二分之一母线额定电压un/2，此时通过控制第一开关管和第二开关管相配合实现能量从正极母线向负极母线转移。同时，第一光伏输出功率p
g1
小于第一负载功率p
l1
，第二光伏输出功率p
g2
大于第二负载功率p
l2
时，正零电压小于二分之一母线额定电压un/2，零负电压大于二分之一母线额定电压un/2，此时通过控制第三开关管和第四开关管相配合实现能量从负极母线向正极母线转移。
43.其中，当正零电压u
po
大于二分之一母线额定电压un/2，零负电压u
on
小于二分之一母线额定电压un/2时，其电路中能量流动以及工作波形如图3和图 4所示。具体地，当变换器处于boost模式时，三电平变换器中的能量流动分为四个阶段：
①
t0时刻之前，s
1a
、s
1b
关断。t0时刻，s
1a
导通，储能通过l1、 s
1a
、l2、d
2b
构成回路对c2进行放电，电感电流i
l1
、i
l2
上升至i
l1，t1
、i
l2,t1
，电路处于状态1。
②
t1时刻s
1b
导通，母线po上的电流通过s
1b
、s
1a
、l2形成回路，与i
l1
共同流向c2对其放电，此时i
l2
继续上升至i
l2,t2
，i
l1
下降至i
l1，t2
，电路处于状态2。
③
t2时刻s
1b
关断，s
1a
导通，储能通过l1、s
1a
、l2、c2和 d
2b
构成回路，电感电流i
l1
上升，i
l2
以l2、c2、d
2b
、d
2a
为回路，对c2放电， i
l2
降低，电路处于状态3。
④
t3时刻，s
1a
也关断，i
l1
通过d
1b
、d
2b
向c1、c2放电，i
l2
继续对c2放电，升高其电压，电路处于状态4。
44.步骤s102：基于能量转移工作状态中所述第二电感的电流变化以及光伏输出功率和负载功率之间的关系满足的关系式计算所述第二电感的参数。具体地，通过上述变化可以确定，除初始状态外，后续每个切换周期始末i
l2
大小相等，磁场能不变；t1～t2，电感l2充能，能量来源于储能和po母线；t2～t4，l2对on 母线释能直至下一个周期的起始。
45.在一个切换周期内，po母线经l2转移给on母线的能量δw1可由t1～t2时段计算，即该能量δw1可表示为：
[0046][0047]
其中
“‑”
表示时间开始前的一瞬间。
[0048]
同时，计算转移的平均功率为δp1为
[0049]
在boost模式下，当p
g1
》p
l1
,p
g2
《p
l2
且p
g1
+p
g2
《p
l1
+p
l2
时，通过第二电感l2能量转移，po母线上多余的功率δp2被转移到on母线上，并与储能放电功率p
bat
一同维持on母线上功率缺额，即整个过程中电路中满足功率平衡，该过程采用如下公式表示：
[0050]
δp2＝p
g1-p
l1
＝p
l2-p
g2-p
bat
[0051]
忽略开关管的损耗，则有δp2＝δp1。
[0052]
通过t
1-时刻i
l1，t1-、i
l2,t1-相等可以得到如下公式：
[0053][0054]
t2时刻流过开关管s
1a
的电流i
l2
达到最大值，假设i
l2
与开关管的额定电流 in相等，即i
l2，t2-＝in而i
l1，t2-的值由图4看出为0，联立上式得到boost模式下的l2如下式所示：
[0055][0056]
从po母线转移到on母线最大功率出现在最极端的情况，即p
g1
+p
g2
＝p
l1
+p
l2
，此时，储能无需出力，光伏pv1出力最大为p
g1.max
，负载1功率为最小为p
l1.min
。由于储能不出力，i
l1
为0，l2充放电时间均衡，各占半个周期，即t
2-t1＝ts/2，此时可得l2最小值如下式所示：
[0057][0058]
通过上述分析计算得到了在boost模式下，当u
po
》un/2，u
on
《un/2时，第二电感的最小取值。同理，可以计算得到在其他情况下第二电感的最小取值。在其他情况下其电路中能量流动以及工作波形如图5和图6所示。其中，在buck 模式的能量转移工作状态下，同理分析，在其最极端的情况下l2的最小值如下式所示：
[0059][0060]
同理，当u
po
《un/2，u
on
》un/2时，可以得到在boost模式下，最极端的情况时l2的最小值如下式所示：
[0061][0062]
当u
po
《un/2，u
on
》un/2时，可以得到在buck模式下，最极端的情况时 l2的最小值如下式所示：
[0063][0064]
因此，l2参数取值应大于上述四种情况下计算得到的取值中的最大值。此外，考虑到实际情况，l2的取值不宜过大，过大会影响系统达到稳定所需时间。
[0065]
本发明实施例还提供一种三电平变换器的控制方法，如图7和图8所示，该控制方法应用于上述实施例所述的三电平变换器，所述控制方法包括如下步骤：
[0066]
步骤s201：根据正负极母线电压与母线额定电压的关系确定所述三电平变换器所
处的模式。具体地，当三电平变换器应用于光储双极性直流微电网时，通过测量正负极母线电压，判断其和母线额定电压的关系，从而确定变换器所处的模式。其中，当正负极母线电压大于等于母线额定电压时，确定所述三电平变换器处于buck模式；当正负极母线电压小于母线额定电压时，确定所述三电平变换器处于boost模式。
[0067]
步骤s202：根据光伏输出功率和负载功率之间的大小关系以及所述模式确定所述三电平变换器的能量转移工作模式。
[0068]
具体地，当所述三电平变换器处于buck模式时，判断光伏输出功率和负载功率之间的大小关系；当第一光伏输出功率大于等于第一负载功率，且第二光伏功输出率小于等于第二负载功率时，正零电压大于二分之一母线额定电压，零负电压小于二分之一母线额定电压，确定所述三电平变换器的能量转移为从正极母线向负极母线转移；当第一光伏输出功率小于第一负载功率，且第二光伏功输出率大于第二负载功率时，正零电压小于二分之一母线额定电压，零负电压大于二分之一母线额定电压，确定所述三电平变换器的能量转移为从负极母线向正极母线转移；
[0069]
当所述三电平变换器处于boost模式时，判断光伏输出功率和负载功率之间的大小关系；当第一光伏输出功率大于等于第一负载功率，且第二光伏功输出率小于等于第二负载功率时，正零电压大于二分之一母线额定电压，零负电压小于二分之一母线额定电压，确定所述三电平变换器的能量转移为从正极母线向负极母线转移；当第一光伏输出功率小于第一负载功率，且第二光伏功输出率大于第二负载功率时，正零电压小于二分之一母线额定电压，零负电压大于二分之一母线额定电压，确定所述三电平变换器的能量转移为从负极母线向正极母线转移。
[0070]
此外，当正负极母线电压大于等于母线额定电压，且正零电压大于二分之一母线额定电压，零负电压大于二分之一母线额定电压时，三电平变换器处理 buck模式常规工作状态；当正负极母线电压小于母线额定电压，且正零电压小于二分之一母线额定电压，零负电压小于二分之一母线额定电压时，三电平变换器处理boost模式常规工作状态；在这两种工作模式下，不发生能量转移。
[0071]
步骤s203：根据所述能量转移工作模式中的母线电压变化生成调制波控制所述三电平变换器中的开关管工作。
[0072]
具体地，当u
pn
≥un时，u
po
≥un/2，u
on
≤un/2时，处于buck模式能量转移状态。po母线上的能量处于盈余状态，on母线的能量处于不足状态。电网通过s
1b
对储能进行充电，使u
pn
达到额定电压。当s
1b
、s
1a
同时闭合时，po 母线对能量转移电感进行充电，当s
1b
、s
1a
同时闭合时，电感上的能量对on 母线进行充电，提高on母线电压。
[0073]
因此在为了实现将po母线上多余的能量转移给on母线以及平衡正负极母线电压，s
1b
以u
pnref
为参考，作为主开关控制po母线对储能充电使u
pn
达到额定电压，即将正负极母线电压u
pn
和参考电压u
pnref
的差值进行pi控制后生成比较器的第一输入，然后采用三角波作为比较器的第二输入，最终采用比较器输出的调制波对第一开关管进行控制。同时，s
1a
以u
po
与u
on
差值的参考值u
diffref
为参考辅助开断控制能量转移和实现正负极电压平衡，即根据正零极电压和零负极电压的差值u
diff
与参考值u
diffref
作差后进行pi控制，pi控制的结果作为比较器的第一输入，然后采用三角波作为比较器的第二输入，最终采用比较器输出的调制波对第二开关管进行控制。此场景下的控制策略如图9所示。
[0074]
当u
pn
≥un，u
po
《un/2，u
on
》un/2，此时为buck模式能量转移状态。通过控制开关管s
2a
、s
2b
的开断实现能量从on母线向po母线上转移，实现正负极电压平衡。其中，s
2b
以u
pnref
为参考，作为主开关控制on母线对储能充电使u
pn
达到额定电压，即将正负极母线电压u
pn
和参考电压u
pnref
的差值进行 pi控制后生成比较器的第一输入，然后采用三角波作为比较器的第二输入，最终采用比较器输出的调制波对第四开关管进行控制。s
2a
以u
on
与u
po
差值的参考值u
diffref
为参考辅助开断控制能量转移和实现正负极电压平衡，即根据零负极电压和正零极电压的差值u
diff
与参考值u
diffref
作差后进行pi控制，pi控制的结果作为比较器的第一输入，然后采用三角波作为比较器的第二输入，最终采用比较器输出的调制波对第三开关管进行控制。得到的控制策略如图10所示。
[0075]
当u
pn
《un，u
po
》un/2，u
on
《un/2，此时为boost模式能量转移状态。通过控制开关管s
1a
、s
1b
的开断实现能量从po母线向on母线上转移，实现正负极电压平衡。其中，s
1a
以u
pnref
为参考，作为主开关控制储能对on母线充电使u
pn
达到额定电压，即将参考电压u
pnref
和正负极母线电压u
pn
的差值进行 pi控制后生成比较器的第一输入，然后采用三角波作为比较器的第二输入，最终采用比较器输出的调制波对第二开关管进行控制。s
1b
以u
po
与u
on
差值的参考值u
diffref
为参考辅助开断控制能量转移和实现正负极电压平衡，即根据正零极电压和零负极电压的差值u
diff
与参考值u
diffref
作差后进行pi控制，pi控制的结果作为比较器的第一输入，然后采用三角波作为比较器的第二输入，最终采用比较器输出的调制波对第一开关管进行控制。得到的控制策略如图11所示。
[0076]
当u
pn
《un，u
po
《un/2，u
on
》un/2，此时为boost模式能量转移状态。通过控制开关管s
2a
、s
2b
的开断实现能量从on母线向po母线上转移，实现正负极电压平衡。其中，s
2a
以u
pnref
为参考，作为主开关控制储能对po母线充电使u
pn
达到额定电压，即将参考电压u
pnref
和正负极母线电压u
pn
的差值进行 pi控制后生成比较器的第一输入，然后采用三角波作为比较器的第二输入，最终采用比较器输出的调制波对第三开关管进行控制。同时，s
1b
以u
po
与u
on
差值的参考值u
diffref
为参考辅助开断控制能量转移和实现正负极电压平衡，即根据零负极电压和正零极电压的差值u
diff
与参考值u
diffref
作差后进行pi控制， pi控制的结果作为比较器的第一输入，然后采用三角波作为比较器的第二输入，最终采用比较器输出的调制波对第四开关管进行控制。得到的控制策略如图12 所示。
[0077]
本发明实施例提供的三电平变换器的控制方法，通过针对三电平变换器处理不同的能量转移工作模式，设置四个开关管的开断，从而实现了当光储双极性直流微电网中正负极母线光伏输出功率与其对应负载功率差值极性正负相反时，能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移，由此可实现光伏发电的最大利用以及抑制双极性直流微电网的正负极电压不平衡。
[0078]
本发明实施例还提供一种三电平变换器的控制装置，所述控制装置应用于上述实施例所述的三电平变换器，如图13所示，所述控制装置包括：
[0079]
模式确定模块，用于根据正负极母线电压与母线额定电压的关系确定所述三电平变换器所处的模式；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
[0080]
能量转移模块，用于根据光伏输出功率和负载功率之间的大小关系以及所述模式确定所述三电平变换器的能量转移工作模式；具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
[0081]
控制模块，用于根据所述能量转移工作模式中的母线电压变化生成调制波控制所述三电平变换器中的开关管工作。具体内容参见上述方法实施例对应部分，在此不再赘述。
[0082]
本发明实施例提供的三电平变换器的控制装置，通过针对三电平变换器处理不同的能量转移工作模式，设置四个开关管的开断，从而实现了当光储双极性直流微电网中正负极母线光伏输出功率与其对应负载功率差值极性正负相反时，能量从功率盈余母线向功率缺少母线上的转移，由此可实现光伏发电的最大利用以及抑制双极性直流微电网的正负极电压不平衡。
[0083]
本发明实施例提供的三电平变换器的控制装置的功能描述详细参见上述实施例中三电平变换器的控制方法描述。
[0084]
本发明实施例还提供一种存储介质，如图14所示，其上存储有计算机程序 601，该指令被处理器执行时实现上述实施例中三电平变换器的控制方法的步骤。该存储介质上还存储有音视频流数据，特征帧数据、交互请求信令、加密数据以及预设数据大小等。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory，rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flash memory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘 (solid-state drive，ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0085]
本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(read-only memory， rom)、随机存储记忆体(random access memory，ram)、快闪存储器(flashmemory)、硬盘(hard disk drive，缩写：hdd)或固态硬盘(solid-state drive， ssd)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0086]
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图15所示，该电子设备可以包括处理器51和存储器52，其中处理器51和存储器52可以通过总线或者其他方式连接，图15中以通过总线连接为例。
[0087]
处理器51可以为中央处理器(central processing unit，cpu)。处理器51 还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。
[0088]
存储器52作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的对应的程序指令/ 模块。处理器51通过运行存储在存储器52中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的三电平变换器的控制方法。
[0089]
存储器52可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作装置、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器51所创建的数据等。此外，存储器52可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器52可选包括相对于处理器51远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器51。上述网络的实
例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0090]
所述一个或者多个模块存储在所述存储器52中，当被所述处理器51执行时，执行如图7-12所示实施例中的三电平变换器的控制方法。
[0091]
上述电子设备具体细节可以对应参阅图7至图12所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。
[0092]
虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。