本發(fā)明涉及一種三相整流器，尤其涉及一種三相整流器的環(huán)流抑制方法。

背景技術(shù)：

隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸加強(qiáng)和能源需求的日益突出，新能源技術(shù)越來(lái)越成為學(xué)者研究的熱點(diǎn)，整流器作為新能源的核心技術(shù)之一，在供配電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。為了滿足系統(tǒng)對(duì)容量和可靠性的要求，整流器并聯(lián)技術(shù)被廣泛采用。整流器并聯(lián)技術(shù)不僅可以在保持整流器開(kāi)關(guān)現(xiàn)有耐電壓和耐電流水平不變的情況下，提高整個(gè)系統(tǒng)的功率等級(jí)、可靠性以及效率，減小電流和電壓的紋波，而且有利于系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，易于系統(tǒng)重新配置，提高了系統(tǒng)的靈活性。

整流器直接并聯(lián)運(yùn)行可以提高系統(tǒng)的可靠性和效率，減少成本，且易于模塊化設(shè)計(jì)。但是整流器開(kāi)關(guān)動(dòng)作以及控制參數(shù)的不一致性會(huì)產(chǎn)生環(huán)流，導(dǎo)致整流器損耗增加，從而迫使整流器降低功率等級(jí)運(yùn)行?？刂骗h(huán)流是并聯(lián)整流器設(shè)計(jì)的一個(gè)重要目標(biāo)。

零序環(huán)流是整流器并聯(lián)系統(tǒng)中的特有問(wèn)題，并聯(lián)整流器的器件參數(shù)、開(kāi)關(guān)動(dòng)作以及控制參數(shù)的差異，都會(huì)導(dǎo)致環(huán)流產(chǎn)生。環(huán)流會(huì)增加功率器件的損耗，降低系統(tǒng)的效率。為了解決環(huán)流問(wèn)題，傳統(tǒng)的方法是使用獨(dú)立的直流側(cè)，或者采用交流側(cè)變壓器隔離，或者使用抽頭電抗來(lái)提高零序阻抗等。這些方法雖然能夠有效降低環(huán)流大小，但是均增加了系統(tǒng)成本、重量及體積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服整流器中存在環(huán)流的難題，本發(fā)明提出一種三相整流器的環(huán)流抑制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是。

在分析零矢量作用效果的基礎(chǔ)上，通過(guò)控制空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）算法中零矢量在每個(gè)PWM周期中的作用時(shí)間來(lái)控制環(huán)流。

三相整流器的環(huán)流抑制方法包括：共直流母線三相整流器、零矢量控制、空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）三個(gè)部分。

所述共直流母線三相整流器由兩個(gè)三相整流器組成，且它們具有相同的直流母線。

所述零矢量控制，在七段式SVPWM調(diào)制方式下，可以引入一個(gè)變量ｋ 來(lái)改變零矢量的分布。

所述空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）通過(guò)給定進(jìn)行脈寬調(diào)制，得到控制整流器的開(kāi)關(guān)信號(hào)。

本發(fā)明的有益效果是：在并聯(lián)三相整流器平均模型的基礎(chǔ)上，建立了零序環(huán)流的模型，通過(guò)控制零矢量V7（111）在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期中的作用時(shí)間來(lái)抑制環(huán)流。有利于整流器直接并聯(lián)運(yùn)行并且可以提高系統(tǒng)的可靠性和效率，減少成本，且易于模塊化設(shè)計(jì)。

附圖說(shuō)明

圖1 共直流母線三相整流器并聯(lián)系統(tǒng)。

圖2 帶有零矢量控制的系統(tǒng)控制原理。

具體實(shí)施方案

圖1中，a、b、c為交流側(cè)三相，a1、b1、c1分別為整流器１的三相，a2、b2、c2分別為整流器２的三相，Ｎ、Ｐ分別為直流端負(fù)極和正極。當(dāng)上、下兩套三相整流器的觸發(fā)脈沖時(shí)間不一致時(shí)，會(huì)導(dǎo)致兩套整流器工作不同步，這時(shí)電流可能同時(shí)在兩套整流器中流通，從而形成環(huán)流。以ａ、ｂ兩相為例，當(dāng)兩整流器ａ相上橋臂和ｂ相下橋臂導(dǎo)通時(shí)，電流回路如圖１所示。當(dāng)上、下兩套整流器觸發(fā)脈沖時(shí)間不完全同步時(shí)，會(huì)形成電流回路Ｐ－a1－a－a2－Ｎ－Ｐ。在a相和c相、b相和c相之間也存在這樣的電流回路。

通常采用空間矢量脈寬調(diào)制SVPWM（Space Vector Pulse Width Modulation）來(lái)控制并聯(lián)三相整流器系統(tǒng)中功率器件的運(yùn)行。在改變零序占空比的同時(shí)，須保持輸出電壓和交流電流等控制目標(biāo)不受影響。

不同調(diào)制方式產(chǎn)生的橋臂占空比波形各不相同，這是由零矢量分布的不同導(dǎo)致的。但是不同調(diào)制方式下產(chǎn)生的相間占空比相同，這說(shuō)明零矢量的分配不影響控制目標(biāo)，但會(huì)影響零序占空比?；诖耍谄叨问剑樱郑?調(diào)制方式下，可以引入一個(gè)變量ｋ 來(lái)改變零矢量的分布，從而達(dá)到抑制環(huán)流的目的。

圖2中，在兩個(gè)三相整流器并聯(lián)系統(tǒng)中，通過(guò)電流傳感器檢測(cè)到零序電流之后，經(jīng)過(guò)調(diào)制，可以得到需要的k值，通過(guò)ＰＩ調(diào)節(jié)器實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)ｋ的值，能夠使并聯(lián)整流器組中兩整流器開(kāi)關(guān)動(dòng)作保持一致，從而使零序電流得到有效抑制。當(dāng)引入k改變零矢量占空比時(shí)，首先要通過(guò)SVPWM調(diào)制算法計(jì)算出零矢量與有效矢量的作用時(shí)間T0、T1、T2，由T0得到V7(111)的作用時(shí)間KT0，然后計(jì)算出各扇區(qū)脈沖切換時(shí)刻，控制脈沖在這些時(shí)刻發(fā)生相應(yīng)跳變。