三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法及系统

本发明涉及电子电力，具体涉及一种三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法及系统。

背景技术：

1、分布式能源与储能装置均通过电力电子变换器与直流微网的母线相连，其中，中点钳位dc/dc变换器及其交错并联的组合方式因具有功率密度大、低电感电流纹波、高耐压等级等优点被广泛应用于直流微电网与高效能变换场合，例如：电动汽车、光伏发电、储能系统等。

2、在多相交错并联情况下，三电平dc/dc变换器中的电感器件成倍增加，寄生参数和相间参数差异都可能引起相间的不均流。寄生参数和相间参数差异会导致中点电位平衡问题，这将导致一侧开关器件承受电压上升和电感电流纹波的增加，进而减少器件的使用寿命，给使用带来隐患。现有技术中，姚志刚和chen hung-chi给出两种不同的中点电位平衡方法：姚志刚在“voltage self-balance mecha-nism based on zero-voltage switchingfor three-level dc-dc converter”中提出了基于零电压开关的中点电压自平衡，不需要使用中点电压传感器，节约了成本，但电感电流临界条件给控制和动态响应带来了难度；chen hung-chi在“active capacitor volt-age balancing control for three-levelflying capacitor boost converter based on average-behavior circuit model”中提出对电容电压进行有源控制，利用中点电压传感器采样得到的电压值设计电容电压平衡闭环系统，这种控制方式常见于中点钳位三电平变换器和需要电压平衡的装置，但由于多使用了一个电压传感器，增加了成本，且电压传感器的采样误差会导致中点电位的不平衡。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法及系统，以实现在不增加中点电压采样的情况下实现对中点电位的有源控制。

2、为了实现上述目的，本发明的第一方面，提供了一种三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法，包括：

3、获取三相交错并联三电平变换器上、下桥臂的电感电流纹波；

4、基于对电感电流纹波的控制，实现三相交错并联三电平变换器中点电位的平衡控制，当上、下桥臂的电感电流纹波相等时，三相交错并联三电平变换器的中点电位达到平衡。

5、本发明的第二方面，提供了一种三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制系统，包括：

6、电感电流纹波获取模块，被配置为获取三相交错并联三电平变换器上、下桥臂的电感电流纹波；

7、控制模块，被配置为基于对电感电流纹波的控制，实现三相交错并联三电平变换器中点电位的平衡控制，当上、下桥臂的电感电流纹波相等时，三相交错并联三电平变换器的中点电位达到平衡。

8、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

9、本发明提供了三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法及系统，研究了电感电流纹波与中点电位间的关系，发现电感电流纹波的大小可以作为判断中点电位偏移程度的依据，并据此提出通过控制上下电感电流纹波大小相同，实现控制中点电位平衡的目标。相较于现有技术，本发明无中点电位传感器，实现了在不增加中点电压采样的情况下，利用上下桥臂上的两个电流传感器即可实现对中点电位的有源控制，减少了电压传感器使用，且不会由于电压传感器自身的采样误差影响中点电位的平衡控制。

10、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，所述基于对电感电流纹波的控制，实现三相交错并联三电平变换器中点电位的平衡控制，包括：

3.如权利要求2所述的三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，所述给定的参考电感电流纹波为0。

4.如权利要求2所述的三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，所述三相交错并联三电平变换器的上桥臂处设置有第一电流传感器，用于获取上桥臂的电感电流纹波，三相交错并联三电平变换器的下桥臂处设置有第二电流传感器，用于获取下桥臂的电感电流纹波。

5.如权利要求4所述的三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，所述利用差模占空比，调节三相交错并联三电平变换器的各开关管的占空比，包括：与第一电流传感器相连的开关管的调整后的占空比，为各开关管调整前的占空比与差模占空比的和；与第二电流传感器相连的开关管的调整后的占空比，为各开关管调整前的占空比与差模占空比的差。

6.如权利要求4所述的三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法，其特征在于，所述电感电流纹波，为各相中开关管的pwm信号的上升沿和下降沿时刻的瞬时电流值的差值。

7.三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制系统，其特征在于，包括：

8.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以完成权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1-6任一项所述方法的步骤。

技术总结本发明提供了三相交错并联三电平变换器中点电位平衡控制方法及系统，涉及电子电力技术领域，所述方法包括：获取三相交错并联三电平变换器上、下桥臂的电感电流纹波；基于对电感电流纹波的控制，实现三相交错并联三电平变换器中点电位的平衡控制，当上、下桥臂的电感电流纹波相等时，三相交错并联三电平变换器的中点电位达到平衡。本发明实现了在不增加中点电压采样的情况下对中点电位的有源控制。技术研发人员：王辉,房澳宇,张黎,邹亮,张涛,曲吉琛,张冠亚受保护的技术使用者：山东大学技术研发日：技术公布日：2024/7/23