一種單極性臨界電流連續(xù)控制策略的并網(wǎng)逆變器過(guò)零點(diǎn)電流畸變抑制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種單極性臨界電流連續(xù)控制策略的并網(wǎng)逆變器過(guò)零點(diǎn)電流崎變抑 制方法，屬于電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 并網(wǎng)逆變器在新能源發(fā)電和電能變換等場(chǎng)合具有廣泛的應(yīng)用。提高逆變器開(kāi)關(guān)頻 率，減小逆變器體積和成本是并網(wǎng)逆變器設(shè)計(jì)的一個(gè)追求目標(biāo)。提高開(kāi)關(guān)頻率可W減小無(wú) 源元件的體積，進(jìn)而可W提高并網(wǎng)逆變器的功率密度。然而，提高開(kāi)關(guān)頻率不僅會(huì)增加開(kāi)關(guān) 損耗，還會(huì)帶來(lái)較大的電磁干擾。
[0003] 軟開(kāi)關(guān)技術(shù)的應(yīng)用會(huì)大大降低開(kāi)關(guān)損耗，能有效提高開(kāi)關(guān)頻率，減少變換器體積 和成本，同時(shí)又能保證良好的開(kāi)關(guān)環(huán)境，W及由此可W帶來(lái)低水平電磁干擾。目前軟開(kāi)關(guān)技 術(shù)主要包括無(wú)源軟開(kāi)關(guān)技術(shù)和有源軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，然而該些軟開(kāi)關(guān)技術(shù)都需要額外的器件和 輔助電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，該不僅增加了并網(wǎng)逆變器的體積和成本，還使得控制變得更為復(fù)雜。
[0004] 在常規(guī)半橋或全橋拓?fù)渖?，采用臨界電流控制策略可W實(shí)現(xiàn)功率開(kāi)關(guān)器件的零電 壓開(kāi)通，附圖1給出了主電路拓?fù)鋀及該控制策略下的電感電流Lf波形示意圖。附圖1(a) 所示為主電路拓?fù)?，即全橋逆變電路，未增加任何額外的器件和輔助電路。附圖1(b)所示 為該控制策略下的電感電流Lf波形示意圖，電感Lf電流處于臨界電流連續(xù)工作模式，其臨 界電流值Ic為開(kāi)關(guān)管實(shí)現(xiàn)ZVS提供了條件。
[0005] 類似常規(guī)全橋逆變器，其調(diào)制方式也可W分為單極性和雙極性調(diào)制策略。理論上 其相應(yīng)的開(kāi)通時(shí)間t。。和關(guān)斷時(shí)間t Wf如式（1)、（2)所示（L為電感L f的感值）。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種改進(jìn)型單極性臨界電流連續(xù)控制策略并下的網(wǎng)逆變器，其特征在于： 主電路拓?fù)洳捎萌珮蚰孀冸娐罚ㄝ斎朐矗╒J、四個(gè)開(kāi)關(guān)管（Qi、Q2、Q3和Q4)、被控電 感（Lf)、輸出電感（L。)，輸出電容（C。）和電網(wǎng)（VgrJ ; 采用單極性控制方式，即其中一橋臂采用工頻開(kāi)關(guān)工作（化和Q 4)，另一橋臂采用高頻 開(kāi)關(guān)工作腳和Q 3); 控制電感（Lf)電流為臨界電流連續(xù)模式炬oundary化rrent Mode，BCM)，當(dāng)電網(wǎng)電壓 相位為|?t|《a過(guò)渡過(guò)程中，控制電流臨界峰值隨著相位變化而變化。其變化規(guī)律為隨 著電網(wǎng)電壓相位的減小，臨界電流值也相應(yīng)減小，避免電網(wǎng)電壓過(guò)零附近因開(kāi)關(guān)頻率太低 而導(dǎo)致電流崎變。
2. 基于權(quán)利要求1的臨界電流連續(xù)控制策略并下的并網(wǎng)逆變器，其特征在于；在電網(wǎng) 電壓過(guò)零附近（I ? 11《a過(guò)渡過(guò)程中），電流臨界值變化采用A ? sin (? t)的漸變控制策 略，保證在電網(wǎng)電壓過(guò)零附近開(kāi)關(guān)頻率基本不變。
3. 基于權(quán)利要求1的臨界電流連續(xù)控制策略并下的并網(wǎng)逆變器，其特征在于；在電網(wǎng) 電壓過(guò)零附近（I ? 11《a過(guò)渡過(guò)程中），電流臨界值變化也可采用A* ? t的漸變控制策略， 保證在電網(wǎng)電壓過(guò)零附近開(kāi)關(guān)頻率不為零，且基本保持在一個(gè)較大值。
4. 電壓過(guò)零點(diǎn)處電感電流峰值漸進(jìn)變化的方式是本發(fā)明核屯、思想，漸變不限于上述兩 種具體形式，任何其他漸進(jìn)變化方式都包含本發(fā)明思想中。
【專利摘要】單相單極性并網(wǎng)逆變器為了降低開(kāi)關(guān)損耗，采用單極性臨界電流連續(xù)模式的控制策略以實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)管的零電壓開(kāi)通。由于在電網(wǎng)電壓過(guò)零處電壓值很小，這種期望的臨界電流連續(xù)控制策略無(wú)法實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致在電網(wǎng)電壓過(guò)零處產(chǎn)生電流振蕩的問(wèn)題。本發(fā)明提出一種在電網(wǎng)過(guò)零處采用漸變的單極性臨界電流控制策略，解決了并網(wǎng)電流過(guò)零點(diǎn)振蕩的問(wèn)題。本發(fā)明改進(jìn)型單極性臨界電流連續(xù)的控制策略適用于功率較小，開(kāi)關(guān)頻率較高的并網(wǎng)逆變器應(yīng)用場(chǎng)合。
【IPC分類】H02J3-38, H02M7-48
【公開(kāi)號(hào)】CN104638957
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410834072
【發(fā)明人】胡海兵, 趙陽(yáng), 魏濤
【申請(qǐng)人】南京航空航天大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日