[发明专利]一种适用于级联型三相中压配电电力电子系统的二次谐波控制方法

权利要求书

1.一种适用于级联型三相中压配电电力电子系统的二次谐波控制方法，所述系统中每一相由多个低压级联单元(1)输入端串联、输出端并联组成，三相输入端以星形方式连接，与滤波电感串联后接入三相交流电网，三相输出端并联，各低压级联单元包括前级H桥变换器(101)和后级隔离LLC谐振变换器(102～105)；其特征在于，所述方法包括：通过后级LLC谐振变换器对中间母线电压进行闭环控制，对母线电压中的二次谐波及四次谐波进行抑制，实现对LLC开关频率的自动调节，使得每一相输入的纹波功率全部传输到输出侧，利用三相功率的纹波分量相位互差2π/3的特点，使得三相并联后功率的纹波分量叠加抵消。

2.根据权利要求1所述的适用于级联型三相中压配电电力电子系统的二次谐波控制方法，其特征在于，所述方法还包括：在前级H桥变换器的占空比中注入一定比例的三次谐波以减小输入功率峰值，从而减小后级LLC谐振变换器的电流应力。

3.根据权利要求1所述的适用于级联型三相中压配电电力电子系统的二次谐波控制方法，其特征在于，针对各低压级联单元设置第一控制器(3)，包括母线电压控制模块(301)、二次谐波抑制模块(302)、四次谐波抑制模块(303)、脉冲频率调制模块(304)；级联单元中间母线电压v_{b_mn}为第一控制器(3)的输入信号，其中m＝A,B,C，n＝1,2,…N，N为m相中级联单元数目；母线电压控制模块(301)用于产生后级LLC谐振变换器的基准开关频率f⁽⁰⁾，二次谐波抑制模块(302)和四次谐波抑制模块(303)分别用于抑制母线电压中的二次谐波和四次谐波，产生的调制信号分别为LLC变换器开关频率的二次谐波补偿量f⁽²⁾和四次谐波补偿量f⁽⁴⁾，两个补偿量同时叠加到基准开关频率f⁽⁰⁾中，得到LLC变换器的开关频率f_mn，并作为脉冲频率调制模块(304)的输入信号，经过脉冲频率调制得到开关脉冲，发送给后级LLC谐振变换器的各开关管。

4.根据权利要求1所述的适用于级联型三相中压配电电力电子系统的二次谐波控制方法，其特征在于，针对所述系统设置第二控制器(2)，包含电压控制模块(201)、电流控制模块(202)、三次谐波注入模块(203)和PWM调制模块(204)；电压控制模块(201)用于控制整个配电系统的输出电压V_o，其产生的输出信号作为电流控制模块(202)的输入信号；电流控制模块(202)用于控制电网电流实现功率因数校正，其输出信号为所有级联单元前级H桥变换器的占空比调制信号的基波；三次谐波注入模块(203)用于产生占空比调制信号的三次谐波，与电流控制模块(202)输出的基波分量相减，作为前级H桥变换器的占空比调制信号；PWM调制模块(204)用于产生所有H桥变换器(101)各开关管的开关脉冲。

5.根据权利要求4所述的适用于级联型三相中压配电电力电子系统的二次谐波控制方法，其特征在于，三次谐波注入模块(203)注入系数k₃的值以使得系统中每一相输入瞬时功率的峰值最小为原则选取。