[发明专利]采用级联结构的多电平逆变器及其控制方法

摘要

一种采用级联结构的多电平逆变器，具有用于等同地控制各单位单元的功率因数的装置，包括：主令控制器；多个功率单元，对于三个AC(交流电)相位中的各相位串联连接；移相变压器，用于位功率单元提供输入电压；通信网络，在主令控制器与各功率单元之间提供通信路径；多个单元控制器，根据来自主令控制器的电压指令和频率指令来控制各个功率单元的输出电压和输出频率，各单元控制器具有脉冲宽度调制器，以为所连接的相应功率单元产生可变电压和可变频率的脉冲宽度调制控制信号，其中各单元控制器被配置为根据连接的功率单元的预定总数和相应功率单元的层号(即串联连接次序)来计算相应功率单元的相位差值，据此将斩波的相位移动该计算所得到的相位差值，以补偿各功率单元之间的相位差。

主权项

1.一种采用级联配置的多电平逆变器，具有用于等同地控制各单位单元的功率因数的装置，所述逆变器包括：主令控制器，配置为根据一组控制指令，从输出电压和输出频率中提取控制输出；多个功率单元，关于每个相位串联连接，各功率单元包括：AC(交流电)转换器，用于根据来自所述主令控制器的所述控制输出将三相AC输入电压转换为DC(直流电)输出电压；平滑电路，用于平滑来自DC转换器的转换后的DC电压；以及逆变器，把平滑后的DC电压作为输入电压，产生AC输出电压；移相变压器，用于提供功率单元输入电压，所述变压器具有用来连接到三相AC功率源的初级绕组和相应地连接到所述功率单元的多个次级绕组；通信网络，连接在所述主令控制器与每个功率单元之间，以在所述主令控制器与每个功率单元之间提供通信路径；单元控制器，与所述各个功率单元以及所述主令控制器连接，以根据来自所述主令控制器的电压指令和频率指令来控制各个连接的功率单元的输出电压和输出频率，并且每个单元控制器具有脉冲宽度调制器，以产生用作脉冲宽度调制基准的斩波，以便产生可变电压和可变频率的脉冲宽度调制控制信号，由此将产生的脉冲宽度调制控制信号提供给相应连接的功率单元，其中，每个单元控制器根据与单个相位相连接的功率单元的预定总数和相应功率单元的层号(即串联连接次序)，来计算相应功率单元的相位差值，以便允许所述多个功率单元具有相同的功率因数，据此将所述斩波的相位移动该计算所得到的相位差值，由此补偿各功率单元之间的相位差。