一种变换器的控制方法、装置和系统的制作方法_2

文档序号:9455423阅读:来源:国知局
[0038] 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做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。
[0039] 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(如果存在)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,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以 除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。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。
[0040] 本发明实施例提供了一种变换器的控制方法,可以减小励磁电流的峰值,减小噪 音。本发明实施例还提供相应的变换器的控制装置。下面通过具体实施例,分别进行详细 的说明。
[0041] 本发明实施例提供的变换器的控制方法可适用于电力电子变换器中,例如交错并 联变换器,本发明实施例以应用于三电平变换器为例对方法进行分析说明,不构成对本发 明的限定。其中,该三电平变换器的供电电网可以但不限定为三相电网,三相电网是目前电 力系统采用的主要供电方式,本发明实施例适用于三相电网等电力系统中。为了描述方便, 本发明实施例以该电网为三相电网为例进行详细说明,不构成本发明的限定。
[0042] 本发明实施例提供了一种变换器的控制方法,可以有效减小励磁电流的峰值,减 小噪音。其中,该变换器可以是多电平变换器,为了描述方便,将以变换器的控制装置的角 度进行描述。
[0043] 一种变换器的控制方法,具体可包括:获取调制波;根据调制波计算第一注入量; 对第一注入量进行大小控制,输出第二注入量,其中,第二注入量与第三注入量的差值的绝 对值小于或等于预设阈值,其中,第三注入量是上一次计算所得的注入量;将第二注入量叠 加到调制波,得到控制后的调制波;采用控制后的调制波对变换器进行不连续脉冲宽度调 制。
[0044] 本发明实施例可以解决对磁耦合变换器采用不连续脉冲宽度调制(DPWM, Discontinuous Pulse Width Modulation)进行调制时,因磁稱合变换器中的稱合变压器 的励磁电流出现尖峰和周期性直流偏置,而导致的啸叫和开关器件过流风险的技术问题。 本发明实施例可以对注入量的大小进行控制,使得叠加到原始调制波中的注入量变缓了, 那么,各相的输出电压差异不会太大,可以有效减小励磁电流,从而有效减小励磁电流的峰 值,减小了噪音。
[0045] 请参阅图2,图2为本发明实施例提供的一种变换器的控制方法的流程示意图,具 体流程可以如下:
[0046] 步骤101、获取调制波;
[0047] 若应用在三相电网中,则可以获取到三相调制波,即A相调制波、B相调制波和C相 调制波。该调制波的形态可参阅现有技术,例如,可以是图Ib中的正弦波Sx。
[0048] 可以理解的是,该调制波的幅值和相位等参数具体可根据变换器所需要输出的频 率或电压等确定,其具体实施可参见现有技术,此处不再赘述。
[0049] 步骤102、根据调制波计算第一注入量;
[0050] 为了实现变换器中直流dc和交流ac之间的功率变换,可以对该变换器采用DPffM 调制,其中,DPffM调制的调制波可以是在SPffM调制的调制波的基础上叠加一定的注入量来 获得。
[0051 ] 在三相电网中,该第一注入量是根据三相调制波的大小进行计算得到的。其中,根 据调制波计算第一注入量,具体可以包括:将A相调制波、B相调制波和C相调制波分别旋 转预设角度,并获取上述三者旋转预设角度后的绝对值的最大值,该第一注入量为1与该 最大值的差值。
[0052] 例如,该预设角度可以是30度角。
[0053] 举例来说,将上述三相调制波分别旋转30度角后,若B相调制波为0. 8且其绝对 值是三相调制波中的最大值,那么,第一注入量为1-0. 8 = 0. 2。
[0054] 更为具体的,上述根据调制波计算第一注入量,具体可以包括:确定A相调制波、B 相调制波和C相调制波三者中的中间变量的最大值Un ;根据Un得到第一注入量Uz,其中,Uz =l_un〇
[0055] 也就是说,将该A相调制波、B相调制波和C相调制波分别旋转预设角度,并获取 上述三者旋转预设角度后的绝对值的最大值,该第一注入量为1与该最大值的差值,也可 具体为:确定A相调制波、B相调制波和C相调制波二者中的中间变量的最大值un ;根据un 得到第一注入量Uz,其中,uz = l-un。
[0056] 举例来说,若A相调制波、B相调制波和C相调制波分别是0. 5、-0. 6和0. 8,那么, 可以获知中间变量分别为-〇. 1、〇. 2和1.3,因此可知Un = 1.3,则Uz为1-1.3 = -0.3。
[0057] 步骤103、对计算所得的第一注入量进行大小控制,输出第二注入量,其中,第二注 入量与第三注入量的差值的绝对值小于或等于预设阈值,其中,第三注入量是上一次计算 所得的注入量;
[0058] 由于根据调制波计算所得的第一注入量可能与上一次的注入量差别较大,即注入 量发生剧变,注入量发生剧变会导致变换中各相的输出电压差异较大,导致磁耦合多电平 变换器中的耦合变压器励磁电流较大。本发明实施例中对计算所得的第一注入量进行大小 控制,减弱甚至可以避免上述情况的发生。
[0059] 其中,本发明实施例对第一注入量的大小进行限制,输出第二注入量,第二注入量 与第三注入量的差值的绝对值小于或等于预设阈值,从而使得输出的第二注入量被限制在 一定范围内,从而保证叠加到原始调制波中的注入量不会出现过大的波动。其中,当前输出 的第二注入量与第三注入量相关,第三注入量是上一次计算所得的注入量。
[0060] 具体的,可通过比较第一注入量与第三注入量来进行大小控制,即判断第一注入 量与第三注入量的差值的绝对值是否大于预设阈值。
[0061] 其中,若第一注入量与该第三注入量的差值的绝对值小于或等于(即不大于)预 设阈值,则当前计算所得的第一注入量与上一次相比并未出现太大波动,则输出的第二注 入量等于第一注入量。
[0062] 若第一注入量与该第三注入量的差值的绝对值大于预设阈值,那么,当前计算所 得的第一注入量与上一次相比发生剧变,需要对该第一注入量的大小进行控制,例如可以 将第一注入量和该第三注入量进行比较,若第一注入量大于第三注入量与该预设阈值的 和,则第二注入量等于第三注入量与预设阈值的和,若第一注入量大于第三注入量与预设 阈值的差,则第二注入量等于第三注入量与预设阈值的差。
[0063] 步骤104、将输出的该第二注入量叠加到调制波中,得到控制后的调制波;
[0064] 在步骤103对第一注入量进行控制并输出第二注入量后,可将第二注入量分别叠 加到A相调制波、B相调制波和C相调制波中,得到控制后的A相调制波、B相调制波和C相 调制波。然后,可以采用控制后的A相调制波、B相调制波和C相调制波对变换器进行不连 续脉冲宽度调制。
[0065] 步骤105、采用控制后的调制波对变换器进行不连续脉冲宽度调制。
[0066] 由上可知,本发明实施例可对根据调制波计算得到的注入量进行大小控制后输 出,其中,输出的注入量与上一次计算所得的注入量的差值在预设阈值范围内,将该输出的 注入量叠加到调制波中,得到控制后的调制波,并采用控制后的调制波对变换器进行不连 续脉冲宽度调制,本发明实施例中对注入量的大小进行控制,使得叠加到原始调制波中的 注入量变缓了,那么,各相的输出电压差异不会太大,可以有效减小励磁电流
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