三电平有源中点钳位光伏逆变器开关损耗平衡控制方法

摘要

本发明涉及三电平有源中点钳位光伏逆变器开关损耗平衡控制方法，主要包括以下步骤：①根据三电平有源中点钳位光伏逆变器的输出开关状态得出输出状态P状态切换到OU1、OU2和OL2状态相比P切换到OL1状态损耗小、N状态切换到OU2、OL1和OL2状态时相比N切换到OU1开关损耗小；②根据步骤①的结论得出空间矢量图的六大区中开关损耗最小的开关切换方式；③选择合适的开关切换方式实现开关损耗分布平衡。该控制方法在不影响并网逆变器输出波形质量的前提下，通过采用合适的开关切换方式有效的控制了各开关管的损耗平衡，提高了器件的使用寿命和提高了系统可靠性。

主权项

三电平有源中点钳位光伏逆变器开关损耗平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：①根据三电平有源中点钳位光伏逆变器的输出开关状态得出输出状态P状态切换到OU1、OU2和OL2状态相比P切换到OL1状态损耗小、N状态切换到OU2、OL1和OL2状态时相比N切换到OU1开关损耗小；三电平有源中点钳位光伏并网逆变器拓扑由直流分压电容C1和C2、以及三相逆变电路组成，所述C1、C2串联；所述三相逆变器电路每相桥臂由6个开关器件S1、S2，S3，S4，S5，S6组成，每个开关管对应有a，b，c三相；所述S1、S2，S3，S4依次同向串联并与C1、C2的串联电路并联，所述S5，S6串联且一端连接于S1、S2中点，另一端连接于S3，S4中点；且S5，S6中点连接到C1、C2中点；各开关器件分别反并联一个续流二极管，分别为D1‑D6；由于钳位电路的作用，每相桥臂可以输出U_dc/2,0,‑U_dc/2三种电平，分别用P、O、N表示；三电平有源中点钳位光伏逆变器每相有6种开关状态，如表1所示：表1、三电平有源中点钳位光伏逆变器的输出开关状态输出电压S1S2S3S4S5S6状态U_dc/2110001P0010010OU10010110OU20001001OL10101001OL2‑U_dc/2001110N②根据步骤①的结论得出空间矢量图的六大区中开关损耗最小的开关切换方式；将三电平空间矢量图等分为A、B、C、D、E、F六个大区；在A、F大区：a相和c相开关状态有状态转换；b相有和三种状态转换；c相有状态转换；在的状态切换时，选择切换时中间的零状态选择OU2和OL2，开关损耗最小；在B、E大区：a相有和三种状态转换；b相状态转换；c相有状态转换；在的状态切换时，选择切换时中间的零状态选择OU2和OL2，开关损耗最小；在C、D大区：a相有状态转换；b相有状态转换；c相有和三种状态转换；在的状态切换时，选择切换时中间的零状态选择OU2和OL2，开关损耗最小；③建立三种换流模式，轮流选择换流模式实现开关损耗分布平衡：建立三种换流模式，在a相时将六个有源开关分为三对(Sa1,Sa5)、(Sa2,Sa3)和(Sa4,Sa6)；模式I：A、F区采用的开关切换方式；B、E区采用C、D区采用开关切换方式；模式II：A、F区采用的开关切换方式；B、E区采用而C、D区采用开关切换方式；模式III：A、F区采用的开关切换方式；B、E区采用而C、D区采用开关切换方式；b、c相开关切换方式为将a相相位超前或者滞后120度；在逆变器运行时各桥臂轮流采用这三种模式。