[发明专利]一种三电平ANPC拓扑储能变流器死区实现系统及方法

说明书

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种三电平ANPC拓扑储能变流器死区实现系统，系统包括：三电平ANPC拓扑功率电路、核心控制器和PWM控制器；三电平ANPC拓扑功率电路包括十二个半导体器件；PWM控制器包括：4个信号边沿延迟模块和功率器件驱动信号模块；本发明中，能够对整流、逆变、无功输出运行工况切换时及切换后死区对输出正/负电平宽度的影响进行了补偿，保证各种工况切换前和切换后电平宽度、延迟的一致性，优化了并网电流的电能质量；并实现所有开关管的开通、关断先后顺序和死区时间始终保持一致，不随PWM调制信号或功率方向信号的变化而改变，具有控制算法实现简单、信号通路延迟一致性好的优点。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种三电平ANPC拓扑储能变流器死区实现系统及方法。

背景技术

得益于新能源行业、储能行业的高速发展，储能变流器得到了越来越广泛的应用。在各种功率电路拓扑中，三电平ANPC拓扑是一种适合用于1000V以上直流电压系统的高效率功率电路拓扑，具有结构紧凑、成本较低、技术成熟等优点。

储能变流器因为应用场景的特殊性，需要频繁切换工作状态进行电池的充、放电切换并响应电网无功调度、调频等需求进行无功输出，四象限运行各种工况下并网电流的谐波含量都应能满足电能质量标准的要求。死区效应是影响并网电流谐波含量的一个重要因素，储能变流器在四象限运行模式切换时的死区效应较为复杂；因此，急需提供一种实现简单的三电平ANPC拓扑储能变流器死区实现系统，用于满足储能变流器特殊应用场景的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三电平ANPC拓扑储能变流器死区实现系统及方法，本发明主要解决了现有技术中所提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三电平ANPC拓扑储能变流器死区实现系统，其特征在于：所述系统包括：三电平ANPC拓扑功率电路、核心控制器和PWM控制器；

所述PWM控制器包括：4个信号边沿延迟模块和功率器件驱动信号模块；

所述核心控制器包括PWM模块，所述核心控制器用于判断所述功率器件驱动信号模块输入的交流电压或电流的功率方向，并产生功率方向信号，再通过所述核心控制器将所述功率方向信号发送给所述PWM模块，用于产生PWM调制信号D_A和PWM调制信号D_B；

4个所述信号边沿延迟模块用于接受所述PWM调制信号D_A和所述PWM调制信号D_B，并分别生成4路延迟信号，且4路所述延迟信号分别设置为延迟信号D_A1、延迟信号D_B1、延迟信号D_A2和延迟信号D_B2；

所述功率器件驱动信号模块用于接受所述延迟信号D_A1、延迟信号D_B1、延迟信号D_A2和延迟信号D_B2，并产生驱动信号用于驱动所述三电平ANPC拓扑功率电路中的开关管的开通和关断，实现输出电平控制、死区实现和死区效应补偿。