一种适用于级联型SVG的单载波控制方法

摘要

本发明公开了一种适用于级联型SVG的单载波控制方法，经检测环节获得电网电压、并网电流、无功指令电流和各级联H桥单元直流侧电压的瞬时值，通过电压电流双环控制生成SVG电压调制信号；对电压调制信号进行取整操作，将取整所得“小数部分”与单路三角载波信号比较，得到1路脉冲信号P₁，再将P₁与取整所得的“整数部分”相加，得到1路多电平脉冲信号；根据多电平脉冲信号、级联支路当前开关状态、直流侧电压的排序和并网电流的极性，将开关动作分配至半导体功率器件，达到稳定各级联H桥直流侧电压和控制并网电流的目的。本发明方法的谐波特性优于载波移相调制；仅需要单路三角载波就能实现对级联H桥中功率器件的通断控制，易于实现。

主权项

1.一种适用于级联型SVG的单载波控制方法，级联型SVG包括三个级联支路，每个级联支路包括若干个串联的H桥单元，所述三个级联支路星形连接后经电抗器并接入三相电网和负载之间，所述H桥单元为单相全桥逆变器，其特征在于，该方法的步骤如下：（1）检测获得各级联H桥单元直流侧电压信号(u_dai，u_dbi，u_dci)、三相电网电压信号（u_a，u_b，u_c）、无功指令电流（i_qa、i_qb、i_qc）和并网电流信号（i_ca，i_cb，i_cc），通过电压电流双环控制生成SVG电压调制信号(u_ma，u_mb，u_mc)；（2）对电压调制信号(u_ma，u_mb，u_mc)进行单载波调制，得到多电平脉冲信号P₂；（3）根据多电平脉冲信号P₂、级联支路的当前开关状态Q、单相全桥逆变器直流侧电压的排序和并网电流的极性，将开关动作分配至单相全桥逆变器的半导体功率器件，达到稳定各级联H桥单元直流侧电压和控制并网电流的目的；所述步骤（1）中，电压电流双环控制的步骤为：a）对一个级联支路中所有H桥单元的直流侧电压求和，得到直流侧总电压∑u_da，与直流侧电压给定值u_d^*比较，生成误差e，经数字PI环节，获得有功电流幅值信号I_pa，再乘以与该级联支路电压同相位的单位正弦信号，得到有功电流瞬时值i_pa；其中数字PI控制公式如下：其中，k为采样序列，I_pa(k)为第k个采样时刻PI调节器输出的有功电流幅值信号，e(k) 为第k个采样时刻直流侧电压误差，K_p为PI调节器比例系数，K_i为PI调节器积分系数； b）将有功电流瞬时值i_pa与无功指令电流i_qa叠加，得到指令电流i_a；指令电流i_a与步骤a）中级联支路的并网电流比较，经无差拍控制，生成该级联支路电压调制信号u_ma,其中，L为电抗器电抗值，T为控制周期，N为级联H桥单元数量；所述单载波调制的步骤如下：1)对所述级联支路的电压调制信号u_ma进行取整操作，得到“整数部分”u_ma1和“小数部分”u_ma2：2) 将取整所得的“小数部分”u_ma2与单路三角载波信号U_carr比较，得到1路脉冲信号P_1a：3)将P_1a与取整所得的“整数部分”u_ma1相加，得到1路多电平脉冲信号P_2a：。