CN105914781B - 零序环流抑制方法、装置及并网逆变器并联***控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种零序环流抑制方法、装置及并网逆变器并联***的控制方法，根据一个开关周期内各相桥臂功率器件的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；根据一个周期内各相桥臂功率器件的占空比确定零序补偿量；将获得的各相脉冲补偿量对应补偿到各相桥臂功率器件，使各相桥臂功率器件开通与关断时刻基本一致；将获得的零序补偿量分别补偿到各相桥臂功率器件，使各相桥臂功率器件开通与关断的保持时间基本相同，从而提高了并联***中各逆变器功率器件动作的一致性，可有效抑制零序环流。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种零序环流抑制方法、装置及并网逆变器并联***控制方法。
背景技术
目前，随着电站并网功率的增加，并网逆变器的功率等级要求也随之提升，为了降低电站对并网逆变器功率器件等级的要求，逆变器的并联运行成为研究热点。
共直流母线的并网逆变器并联***应用较为广泛，但由于该拓扑结构存在零序环流，且零序环流在并联***各子***之间流动易对逆变器造成危害，降低***运行的稳定性，因此需要采取措施对零序环流加以抑制。如图1所示，两个完全相同的逆变器并联于同一个***中，直流侧接于同一条直流母线，交流侧并入电网。零序环流的流通路径如图1所示，即P-S11-A1-A-A2-S42-N-P，由图1可知，零序环流不经过电网，只在并联***各子逆变器***中流动，无负载消耗，所以很小的零序电压差即可形成很大的零序环流，对并联***造成很大的危害。
因此，如何抑制并网逆变器并联***中的零序环流，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例了提供了一种共直流母线并网逆变器并联控制***中零序环流的抑制方法，用以抑制共直流母线并网逆变器并联***中的零序环流。
本发明实施例了一种应用于并网逆变器并联***的零序环流抑制方法，包括：
根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；其中，所述各相桥臂功率器件包括：第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件；
根据所述第一逆变器和所述第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比，确定零序补偿量；
将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和所述零序补偿量，分别对应补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，具体包括：
将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第一导通值；将所述第一逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第二导通值；将所述第一逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第三导通值；
将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第四导通值；将所述第二逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第五导通值；将所述第二逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第六导通值；
将获得的所述第一导通值与所述第四导通值进行差值计算获得第一差值；将获得的所述第二导通值与所述第五导通值进行差值计算获得第二差值；将获得的所述第三导通值与所述第六导通值进行差值计算获得第三差值；
将获得的所述第一差值、第二差值和第三差值分别减半，获得所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，还包括：
通过并网逆变器并联***中控制芯片采集各相桥臂功率器件的开通时刻与关断时刻并反馈至相应的寄存器中。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，根据所述第一逆变器和所述第二逆变器在一个开关周期内各相桥臂功率器件的占空比，确定零序补偿量，具体包括：
将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第一零序占空比；
将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第二零序占空比；
将获得所述第一零序占空比与所述第二零序占空比进行差值计算，获得零序占空比差，将所述零序占空比差乘以六分之一获得所述零序补偿量。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，所述占空比通过以下步骤确定：
通过计数器记录的数值与晶振时钟提供的时钟周期，确定各相桥臂功率器件的触发脉冲的高电平持续时间；
根据各相桥臂功率器件的触发脉冲的高电平持续时间与开关周期，确定各相桥臂功率器件的占空比。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和所述零序补偿量，分别对应补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中，具体包括：
将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应减去确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别减去所述零序补偿量；
将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应加上确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别加上所述零序补偿量。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，分别对应补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中，具体包括：
将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量通过对应的寄存器分别补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述方法中，将确定的所述零序补偿量分别补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中，具体包括：
将确定的所述零序补偿量通过对应的计数器分别补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。
本发明实施例提供了一种应用于并网逆变器并联***的零序环流抑制装置，包括：第一确定单元、第二确定单元和补偿单元；其中，
所述第一确定单元用于根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；其中，所述各相桥臂功率器件包括：第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件；
所述第二确定单元用于根据所述第一逆变器和所述第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比，确定零序补偿量；
所述补偿单元用于将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和所述零序补偿量，分别对应补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述第一确定单元，具体包括：第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元和第四计算单元；其中，
所述第一计算单元用于将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第一导通值；将所述第一逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第二导通值；将所述第一逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第三导通值；
所述第二计算单元用于将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第四导通值；将所述第二逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第五导通值；将所述第二逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第六导通值；
所述第三计算单元用于将获得的所述第一导通值与所述第四导通值进行差值计算获得第一差值；将获得的所述第二导通值与所述第五导通值进行差值计算获得第二差值；将获得的所述第三导通值和所述第六导通值进行差值计算获得第三差值；
所述第四计算单元用于将获得的所述第一差值、第二差值和第三差值分别减半，获得所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述第二确定单元，具体包括：第五计算单元、第六计算单元和第七计算单元；其中，
所述第五计算单元用于将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第一零序占空比；
所述第六计算单元用于将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第二零序占空比；
所述第七计算单元用于将获得所述第一零序占空比与所述第二零序占空比进行差值计算，获得零序占空比差，将所述零序占空比差乘以六分之一获得所述零序补偿量。
在一种可能的实施方式中，本发明实施例提供的上述装置中，所述补偿单元，具体包括：第一补偿子单元和第二补偿子单元；其中，
所述第一补偿子单元用于将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应减去确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别减去零序补偿量；
所述第二补偿子单元用于将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应加上确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别加上零序补偿量。
本发明实施例提供了一种并网逆变器并联***的控制方法，包括：
通过电流传感器采集三相电流；
采集三相电压，换算出电网电角度；
根据克拉克变换公式，将所述三相电流变换为有功电流和无功电流；
根据预设的控制器参数，将所述有功电流跟随有功电流的给定值，将所述无功电流跟随无功电流的给定值；
通过空间矢量脉宽调制、环流抑制与调制波输出，输出适合***的调制控制波形；其中，所述环流抑制采用本发明实施例提供的上述零序环流抑制方法。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供了一种应用于并网逆变器并联***的零序环流抑制方法、装置及***的控制方法，该零序环流抑制方法包括：根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；根据第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比，确定零序补偿量；将确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和零序补偿量，分别对应补偿到第一逆变器和所述第二器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。这样本发明实施例将获得的各相脉冲补偿量对应补偿到各相桥臂功率器件输出的调制波中，使各相桥臂功率器件开通与关断时刻基本一致；将获得的零序补偿量分别补偿到各相桥臂功率器件输出的调制波中，使各相桥臂功率器件开通关断的保持时间基本相同，从而提高了并联***中各逆变器功率器件动作的一致性，在不增加并联***成本的前提下，有效抑制零序环流。
附图说明
图1为现有技术中并网逆变器并联***的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的零序环流抑制方法的流程图；
图3为本发明实施例提供的各相桥臂功率器件一个周期内的开通关断时刻时序示意图；
图4为本发明实施例提供的各相脉冲补偿量的计算方法示意图；
图5为本发明实施例提供的零序补偿量的计算方法示意图；
图6为本发明实施例提供的各相脉冲补偿量与零序补偿量的补偿示意图；
图7为本发明实施例提供的零序环流抑制装置的结构示意图；
图8为本发明实施例提供的并网逆变器并联***的控制方法流程图；
图9为本发明实施例提供的采用零序环流抑制方法后的电流输出波形图；
图10为本发明实施例提供的未采用零序环流抑制方法的电流输出波形图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的零序环流抑制方法、装置及并网逆变器并联***的控制方法的具体实施方式进行详细的说明。
本发明实施例了一种零序环流抑制方法，如图1所示，并网逆变器并联***包括：第一逆变器和第二逆变器；第一逆变器和第二逆变器均包括：第一相桥臂功率器件A、第二相桥臂功率器件B和第三相桥臂功率器件C(其中每一相桥臂功率器件包括两个器件S)；如图2所示，抑制方法可以具体包括：
S101、根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；
S102、根据第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比，确定零序补偿量；
S103、将确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和零序补偿量，分别对应补偿到第一逆变器和第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。
本发明实施例提供的上述方法中，将获得的各相脉冲补偿量对应补偿到各相桥臂功率器件输出的调制波中，使各相桥臂功率器件开通与关断时刻基本一致；将获得的零序补偿量分别补偿到各相桥臂功率器件输出的调制波中，使各相桥臂功率器件开通关断的保持时间基本相同，从而提高了并联***中各逆变器功率器件动作的一致性，在不增加并联***成本的前提下，有效抑制零序环流。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中，步骤S101可以具体包括：
将第一逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第一导通值；将第一逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第二导通值；将第一逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第三导通值；
将第二逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第四导通值；将第二逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第五导通值；将第二逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第六导通值；
将获得的第一导通值与第四导通值进行差值计算获得第一差值；将获得的第二导通值与第五导通值进行差值计算获得第二差值；将获得的第三导通值与第六导通值进行差值计算获得第三差值；
将获得的第一差值、第二差值和第三差值分别减半，获得第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量。
具体地，第一相桥臂功率器件A、第二相桥臂功率器件B和第三相桥臂功率器件C在一个周期内的开通关断时刻如图3所示，第一相桥臂功率器件A的开通关断时刻分别为t1和t6，第二相桥臂功率器件B的开通关断时刻分别为t2和t5，第三相桥臂功率器件C的开通关断时刻分别为t3和t4。如果并联***两逆变器功率器件开关时刻不同步，会产生零序电压差，从而产生零序环流，零序电流为***中零序电压与电感的比值，零序电压为零序占空比与直流电压Vdc的乘积。所以零序电流的差异，即零序环流可表示为：
iz＝iz1-iz2＝(Dz1-Dz2)Vdc/(L1+L2)
其中，iz为零序环流，iz1、iz2为各逆变器的零序电流，L1、L2为各逆变器回路的电感值，Dz1、Dz2为各逆变器的零序占空比。如图4所示，本发明将第一逆变器和第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件的开关时刻对应做差得到对应的差值，其中，各相桥臂功率器件的开关时刻是指一个周期内从开通到关闭的导通时间段，是由一个周期内的关闭时刻减去开通时刻得到的；各差值的二分之一为各相脉冲补偿量，进而将各相脉冲补偿量分别对应补偿到各相桥臂功率器件，使各相桥臂功率器件开通与关断时刻基本一致，可以达到抑制零序环流的目的。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中，还可以包括：通过并网逆变器并联***中控制芯片采集各相桥臂功率器件的开通时刻与关断时刻并反馈至相应的寄存器中。具体地，本发明实施例涉及的并网逆变器并联***通常应用的控制芯片中包含***时钟，其中，逆变器的各相桥臂功率器件在开通或关断时，其触发脉冲会由低电平变为高电平或者由高电平变为低电平，控制芯片可以采集触发脉冲电平改变时刻对应的时刻值，将其反馈至控制芯片对应的寄存器中，从而可以采集到各相桥臂功率器件的开通时刻和关断时刻，并将各相桥臂功率器件的开通时刻与关断时刻反馈至相应的寄存器中，用于计算各相脉冲补偿量。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中，步骤S102可以具体包括：
将第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第一零序占空比；
将第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第二零序占空比；
将获得第一零序占空比与第二零序占空比进行差值计算，获得零序占空比差，将零序占空比差乘以六分之一获得零序补偿量。
具体地，本发明实施例提供的上述方法中，为了获得零序补偿量，首先分别计算出第一逆变器和第二逆变器的零序占空比，如图5所示，将两个零序占空比做差值计算可以得到零序占空比差，由于并网逆变器并联***中一个开关周期内各子***(即各逆变器)的有效矢量作用时间相同，其中，有效矢量作用时间为图2中除去状态(000)与状态(111)外的作用时间；因此将零序占空比差均分为六份，即可得到零序补偿量，用于补偿每个逆变器中的各相桥臂功率器件，使各相桥臂功率器件开通关断的保持时间基本相同，从而提高了并联***中各逆变器功率器件动作的一致性。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中，占空比可以通过如下步骤确定：
通过计数器记录的数值与晶振时钟提供的时钟周期，确定各相桥臂功率器件的触发脉冲的高电平持续时间；
根据各相桥臂功率器件的触发脉冲的高电平持续时间与开关周期，确定各相桥臂功率器件的占空比。
具体地，本发明实施例提供的上述方法中，为了得到零序补偿量，需要确定各相桥臂功率器件的占空比，占空比是一个开关周期内，高电平持续时间与开关周期的比值。开关周期为定值，若测得高电平持续时间，即可得出占空比。本发明所涉及的并网逆变器并联***通常应用的控制芯片中包含计数器，而***晶振为***提供基本的时钟周期。触发脉冲由低电平变为高电平时开始计数，由高电平变为低电平时停止计数，计数器的值与晶振时钟周期的乘积即为高电平持续时间，将获得的高电平持续时间与开关周期做比值进而可得出占空比。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中，步骤S103可以具体包括：
将第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应减去确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别减去零序补偿量；
将第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应加上确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别加上零序补偿量。
具体地，如图6所示，将获得的各相脉冲补偿量对应补偿到各相桥臂功率器件，使各相桥臂功率器件开通与关断时刻基本一致；将获得的零序补偿量分别补偿到各相桥臂功率器件，使各相桥臂功率器件开通关断的保持时间基本相同，从而提高了并联***中各逆变器功率器件动作的一致性，进而达到有效抑制环流的目的。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中，将确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，分别对应补偿到第一逆变器和第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中，可以具体包括：将确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量通过对应的寄存器分别补偿到第一逆变器和第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。具体地，可以将确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，对应补偿到各相桥臂功率器件对应的寄存器中，从而提高各功率器件开关时刻的一致性。
在具体实施时，本发明实施例提供的上述方法中，将确定的零序补偿量分别补偿到第一逆变器和第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中，可以具体包括：将确定的零序补偿量通过对应的计数器分别补偿到第一逆变器和第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。具体地，可以将确定的零序补偿量分别补偿到各相桥臂功率器件对应的计数器中，从而影响控制芯片触发脉冲为高电平时计数器的值，进而提高各功率器件在一个开关周期内占空比的一致性。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种应用于并网逆变器并联***的零序环流抑制装置，如图7所示，可以包括：第一确定单元01、第二确定单元02和补偿单元03；其中，
第一确定单元01用于根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；其中，各相桥臂功率器件包括：第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件；
第二确定单元02用于根据第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比，确定零序补偿量；
补偿单元03用于将确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和零序补偿量，分别对应补偿到第一逆变器和第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。
本发明实施例提供的上述零序环流抑制装置，通过第一确定单元确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，通过第二确定单元确定零序补偿量，通过补偿单元将各相脉冲补偿量对应补偿到各相桥臂功率器件输出的调制波中，使各相桥臂功率器件开通与关断时刻基本一致；将获得的零序补偿量分别补偿到各相桥臂功率器件输出的调制波中，使各相桥臂功率器件开通关断的保持时间基本相同，从而提高了并联***中各逆变器功率器件动作的一致性，在不增加并联***成本的前提下，有效抑制零序环流。
在具体实施时，如图7所示，第一确定单元01可以具体包括：第一计算单元011、第二计算单元012、第三计算单元013和第四计算单元014；其中，
第一计算单元011用于将第一逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第一导通值；将第一逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第二导通值；将第一逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第三导通值；
第二计算单元012用于将第二逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第四导通值；将第二逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第五导通值；将第二逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第六导通值；
第三计算单元013用于将获得的第一导通值与第四导通值进行差值计算获得第一差值；将获得的第二导通值与第五导通值进行差值计算获得第二差值；将获得的第三导通值和第六导通值进行差值计算获得第三差值；
第四计算单元014用于将获得的第一差值、第二差值和第三差值分别减半，获得第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量。
具体地，可以通过第一计算单元和第二计算单元分别计算出第一逆变器和第二逆变器中各相桥臂功率器件的导通时间，通过第三计算单元计算出第一逆变器和第二逆变器中对应相桥臂功率器件的导通时间差，进而第四计算单元将各差值减半获得对应的相脉冲补偿量，其具体的实现过程如上所述，在此不作详述。
在具体实施时，如图7所示，第二确定单元02可以具体包括：第五计算单元021、第六计算单元022和第七计算单元023；其中，
第五计算单元021用于将第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第一零序占空比；
第六计算单元022用于将第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第二零序占空比；
第七计算单元023用于将获得第一零序占空比与第二零序占空比进行差值计算，获得零序占空比差，将零序占空比差乘以六分之一获得所述零序补偿量。
具体地，可以通过第五计算单元和第六计算单元分别计算出第一逆变器和第二逆变器的零序占空比，进而通过第七计算单元计算出零序占空比差，并将零序占空比差乘以六分之一获得零序补偿量。其具体的实现过程如上所述，在此不作详述。
在具体实施时，如图7所示，补偿单元03可以具体包括：第一补偿子单元031和第二补偿子单元032；其中，
第一补偿子单元031用于将第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应减去确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别减去零序补偿量；
第二补偿子单元032用于将第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应加上确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别加上零序补偿量。
具体地，可以通过第一补偿子单元和第二补偿子单元分别将第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量以及零序补偿量补偿到第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件输出的调制波中。其具体的实现过程如上所述，在此不作详述。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种并网逆变器并联***的控制方法，如图8所示，可以具体包括：
S201、通过电流传感器采集三相电流；
S202、采集三相电压，换算出电网电角度；
S203、根据克拉克变换公式，将三相电流变换为有功电流和无功电流；
S204、根据预设的控制器参数，将有功电流跟随有功电流的给定值，将无功电流跟随无功电流的给定值；
S205、通过空间矢量脉宽调制、环流抑制与调制波输出，输出适合***的调制控制波形；其中，环流抑制采用本发明实施例提供的上述零序环流抑制方法。
本发明实施例提供的上述并网逆变器并联***的控制方法，主要包括电流采集和电压锁相、有功电流无功电流分离、电流控制器控制、空间矢量脉宽调制、环流抑制、调制波输出以及***电流输出，其中，环流抑制采用本发明实施例提供的上述零序环流抑制方法，可以达到抑制***零序环流，提高***运行稳定性的目的，其余各步骤与现有技术相同，在此不作详述。并网逆变器并联***采用本发明实施例提供的上述零序环流抑制方法输出的电流波形如图9所示，未采用本发明实施例提供的上述零序环流抑制方法输出的电流波形如图10所示，经过对比，采用本发明实施例提供的上述零序环流抑制方法，逆变器输出的电流波形明显趋于一致，因此本发明实施例提供的并网逆变器并联***的控制方法可以达到有效抑制环流的目的。
本发明实施例提供了一种应用于并网逆变器并联***的零序环流抑制方法、装置及***的控制方法，该零序环流抑制方法包括：根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；根据第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比，确定零序补偿量；将确定的第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和零序补偿量，分别对应补偿到第一逆变器和所述第二器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。这样本发明实施例将获得的各相脉冲补偿量对应补偿到各相桥臂功率器件输出的调制波中，使各相桥臂功率器件开通与关断时刻基本一致；将获得的零序补偿量分别补偿到各相桥臂功率器件输出的调制波中，使各相桥臂功率器件开通关断的保持时间基本相同，从而提高了并联***中各逆变器功率器件动作的一致性，在不增加并联***成本的前提下，有效抑制零序环流。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种应用于并网逆变器并联***的零序环流抑制方法，其特征在于，包括：
根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；其中，所述各相桥臂功率器件包括：第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件；
根据所述第一逆变器和所述第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比，确定零序补偿量；
将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和所述零序补偿量，分别对应补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中；
根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，具体包括：
将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第一导通值；将所述第一逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第二导通值；将所述第一逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第三导通值；
将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第四导通值；将所述第二逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第五导通值；将所述第二逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第六导通值；
将获得的所述第一导通值与所述第四导通值进行差值计算获得第一差值；将获得的所述第二导通值与所述第五导通值进行差值计算获得第二差值；将获得的所述第三导通值与所述第六导通值进行差值计算获得第三差值；
将获得的所述第一差值、第二差值和第三差值分别减半，获得所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
通过并网逆变器并联***中控制芯片采集各相桥臂功率器件的开通时刻与关断时刻并反馈至相应的寄存器中。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一逆变器和所述第二逆变器在一个开关周期内各相桥臂功率器件的占空比，确定零序补偿量，具体包括：
将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第一零序占空比；
将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第二零序占空比；
将获得所述第一零序占空比与所述第二零序占空比进行差值计算，获得零序占空比差，将所述零序占空比差乘以六分之一获得所述零序补偿量。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述占空比通过如下步骤确定：
通过计数器记录的数值与晶振时钟提供的时钟周期，确定各相桥臂功率器件的触发脉冲的高电平持续时间；
根据各相桥臂功率器件的触发脉冲的高电平持续时间与开关周期，确定各相桥臂功率器件的占空比。
5.如权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和所述零序补偿量，分别对应补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中，具体包括：
将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应减去确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别减去所述零序补偿量；
将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应加上确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别加上所述零序补偿量。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，分别对应补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中，具体包括：
将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量通过对应的寄存器分别补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将确定的所述零序补偿量分别补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中，具体包括：
将确定的所述零序补偿量通过对应的计数器分别补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中。
8.一种应用于并网逆变器并联***的零序环流抑制装置，其特征在于，包括：第一确定单元、第二确定单元和补偿单元；其中，
所述第一确定单元用于根据并网逆变器并联***中第一逆变器和第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻，确定第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量；其中，所述各相桥臂功率器件包括：第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件；
所述第二确定单元用于根据所述第一逆变器和所述第二逆变器的各相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比，确定零序补偿量；
所述补偿单元用于将确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量、第三相脉冲补偿量和所述零序补偿量，分别对应补偿到所述第一逆变器和所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波中；
所述第一确定单元，具体包括：第一计算单元、第二计算单元、第三计算单元和第四计算单元；其中，
所述第一计算单元用于将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第一导通值；将所述第一逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第二导通值；将所述第一逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第三导通值；
所述第二计算单元用于将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第四导通值；将所述第二逆变器的第二相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第五导通值；将所述第二逆变器的第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的开通时刻和关断时刻进行差值计算获得第六导通值；
所述第三计算单元用于将获得的所述第一导通值与所述第四导通值进行差值计算获得第一差值；将获得的所述第二导通值与所述第五导通值进行差值计算获得第二差值；将获得的所述第三导通值和所述第六导通值进行差值计算获得第三差值；
所述第四计算单元用于将获得的所述第一差值、第二差值和第三差值分别减半，获得所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二确定单元，具体包括：第五计算单元、第六计算单元和第七计算单元；其中，
所述第五计算单元用于将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第一零序占空比；
所述第六计算单元用于将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件在一个开关周期内的占空比相加，获得第二零序占空比；
所述第七计算单元用于将获得所述第一零序占空比与所述第二零序占空比进行差值计算，获得零序占空比差，将所述零序占空比差乘以六分之一获得所述零序补偿量。
10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，所述补偿单元，具体包括：第一补偿子单元和第二补偿子单元；其中，
所述第一补偿子单元用于将所述第一逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应减去确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别减去零序补偿量；
所述第二补偿子单元用于将所述第二逆变器的第一相桥臂功率器件、第二相桥臂功率器件和第三相桥臂功率器件输出的调制波分别对应加上确定的所述第一相脉冲补偿量、第二相脉冲补偿量和第三相脉冲补偿量，并分别加上零序补偿量。
11.一种并网逆变器并联***的控制方法，其特征在于，包括：
通过电流传感器采集三相电流；
采集三相电压，换算出电网电角度；
根据克拉克变换公式，将所述三相电流变换为有功电流和无功电流；
根据预设的控制器参数，将所述有功电流跟随有功电流的给定值，将所述无功电流跟随无功电流的给定值；
通过空间矢量脉宽调制、环流抑制与调制波输出，输出适合***的调制控制波形；其中，所述环流抑制采用如权利要求1-7任一项所述的零序环流抑制方法。
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