[发明专利]一种开关频率的调节方法、装置及逆变器

说明书

技术领域

本发明涉及逆变器控制技术领域，特别是涉及一种开关频率的调节方法、装置及逆变器。

背景技术

三电平逆变器的电路拓扑如图1所示，为了实现DC/AC（Direct Current/Alternating Current，直流/交流）或者AC/DC（Alternating Current/Direct Current，交流/直流）的能力转换，需要控制逆变器电路中的电力电子开关器件（如图1中所示IGBT）的开通或关断，来实现PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制）。

传统的三电平SPWM（Sinusoidal Pulse Width Modulation，正弦脉冲宽度调制）调制方法的原理图可以如图2所示，将正弦调制信号Sx与两个三角载波（图2中Tx1和Tx2所示）相比较，产生调制波Vx1和Vx4来驱动图1中的开关器件的开通或关断，从而实现用调制波去等效模拟正弦或其他形状的调制信号。

参照图3，为传统PWM调制的输出电流波形图。由图3可见，传统的PWM调制采用单一频率控制，其输出电流波形的纹波在不同区间大小不一致，在部分区间存在较大的纹波。

发明内容

本发明实施例提供了一种开关频率的调节方法、装置及逆变器，能够有效减小输出电流波形的纹波，改善系统的输出性能。

第一方面，提供一种开关频率的调节方法，所述方法用于调节串联N电平逆变器的开关频率；N为大于等于2的整数；

所述方法包括：

获取静止坐标系下所述逆变器的三相输出电压角度；

判断所述三相输出电压角度是否属于预设的待调整相角区间，如果属于，则对当前三相输出电压角度对应的控制频率进行调整，得到调整后的控制频率，使得调整后的控制频率能够降低输出电流的波形的纹波；所述待调整相角区间是指输出电流的波形的纹波超出预设的上限值的相角区间；

根据所述调整后的控制频率，对所述逆变器的开关器件进行控制，调节所述逆变器三相输出电压的开关频率。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述方法还包括：

获取所述逆变器的输出电流的波形；

确定在工频周期内，所述输出电流的波形的纹波超出预设的上限值的相角区间，定义所述相角区间为所述待调整相角区间。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述对当前三相输出电压角度对应的控制频率进行调整包括：将所述控制频率乘以预设的放大倍数；所述预设的放大倍数大于1。

结合第一方面和第一方面上述任何一种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述获取静止坐标系下所述逆变器的三相输出电压角度包括：

根据所述逆变器的输出电压指令和电网电压相位角，结合下式获取所述逆变器的输出电压角度；

θinv=θgrid+tan-1UqrefUdref]]>

其中，θinv为输出电压角度；θgrid为电网电压相位角；Udref和Uqref为输出电压指令；

所述逆变器的三相输出电压角度θa、θb、θc为：

θ_a=θ_inv

θ_b=θ_inv-120°

θ_c=θ_inv+120°。

结合第一方面和第一方面上述任何一种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述逆变器包括：串联单相两电平逆变器、串联三相两电平逆变器、串联单相T型三电平逆变器、串联三相T型三电平逆变器、串联单相I型三电平逆变器、串联三相I型三电平逆变器、串联三相多电平逆变器、以及串联三相多电平逆变器。

第二方面，提供一种开关频率的调节装置，所述装置用于调节串联N电平逆变器的开关频率；N为大于等于2的整数；

所述装置包括：