变流器控制方法、装置、电子设备、存储介质及程序产品与流程

本发明涉及电力，具体涉及变流器控制方法、装置、电子设备、存储介质及程序产品。

背景技术：

1、随着新能源发电、电动汽车、电机驱动及储能系统等领域的快速发展，三电平变流器因具有输出电压质量高、开关器件电压应力低、谐波含量小以及系统效率高等优点，被广泛应用于电能变换系统中。为了实现三电平变流器的稳定运行，现有技术通常采用相应的调制方法，根据控制目标生成功率开关器件的驱动信号，以控制变流器输出目标交流电压。

2、然而，现有变流器调制控制方法在实际运行过程中，难以同时兼顾共模电压抑制以及中点电位平衡的性能，导致变流器运行性能下降。

技术实现思路

1、本发明提供了一种变流器控制方法、装置、电子设备、存储介质及程序产品，以解决难以同时兼顾共模电压抑制以及中点电位平衡的性能，导致变流器运行性能下降的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种变流器控制方法，包括：

3、获取变流器的参考矢量及其对应的零共模矢量子集；参考矢量用于表征变流器当前时刻期望输出的目标电压的幅值和方向，零共模矢量子集包括多个用于构建虚拟矢量的零共模矢量；

4、采用预设组合系数对各零共模矢量进行组合，得到虚拟矢量；预设组合系数基于参考矢量的角度确定；

5、将变流器直流侧的电压偏差作为pid控制的输入，得到pid调节项；

6、基于pid调节项以及预设的基准调节系数，确定中点调节系数；

7、根据中点调节系数调整预设组合系数，得到调整后的虚拟矢量；

8、基于调整后的虚拟矢量控制变流器运行。

9、本实施例提供的变流器控制方法，获取变流器参考矢量对应的零共模矢量子集，并基于参考矢量角度确定预设组合系数，将多个零共模矢量组合形成虚拟矢量，使变流器能够基于零共模矢量实现电压输出控制，从而降低变流器运行过程中的共模电压；根据变流器直流侧的电压偏差确定pid调节项，并结合基准调节系数得到中点调节系数，通过中点调节系数动态调整虚拟矢量中各零共模矢量之间的组合比例，使虚拟矢量在保持零共模特性的同时，根据直流侧中点电压状态调整中点电流作用效果，从而改善直流侧上下电容电压不平衡问题，提高变流器运行过程中的中点电压稳定性。

10、在一种可选的实施方式中，基于pid调节项以及预设的基准调节系数，确定中点调节系数，包括：

11、基于pid调节项对预设的基准调节系数进行调节，得到调节后的基准调节系数；

12、根据变流器的运行状态，确定补偿项；

13、基于补偿项，对调节后的基准调节系数进行补偿，得到中点调节系数。

14、本实施例提供的变流器控制方法，基于由直流侧的电压偏差确定的pid调节项，对预设的基准调节系数进行调节，使所得到的调节后的基准调节系数能够反映当前中点电压偏差对应的反馈调节需求；根据变流器的运行状态确定补偿项，并利用补偿项对经pid调节后的基准调节系数进行进一步的修正，从而使最终得到的中点调节系数不仅能够响应直流侧中点电压偏差，还能够适应调制度及三相不平衡程度等运行状态的变化。

15、在一种可选的实施方式中，获取变流器的参考矢量及其对应的零共模矢量子集，包括：

16、获取参考矢量对应的目标扇区；

17、基于目标扇区，从预先确定的零共模矢量集中确定参考矢量对应的零共模矢量子集；零共模矢量集包括变流器对应的多个中矢量和零矢量，各中矢量具有对应的方向和幅值，并分布于不同扇区，多个中矢量和零矢量的共模电压均为零。

18、本实施例提供的变流器控制方法，通过根据参考矢量对应的目标扇区确定对应的零共模矢量子集，使参与虚拟矢量构建的零共模矢量能够与当前参考矢量的空间位置相匹配，进而提高虚拟矢量对目标电压的调制准确性。

19、在一种可选的实施方式中，基于调整后的虚拟矢量控制变流器运行，包括：

20、根据调整后的虚拟矢量，生成对应的三相调制信号，三相调制信号包括变流器各相对应的电压调制量；

21、基于三相调制信号，确定变流器的各相桥臂对应的占空比；

22、根据占空比生成驱动信号，基于驱动信号控制变流器运行。

23、本实施例提供的变流器控制方法，根据调整后的虚拟矢量生成三相调制信号，并进一步确定各相桥臂对应的占空比以及生成驱动信号，实现了由虚拟矢量到变流器开关器件控制信号的转换，使调整后的虚拟矢量对应的零共模特性和中点电压调节作用能够作用于变流器实际运行过程，从而提高变流器共模电压抑制能力和中点电压平衡能力。

24、在一种可选的实施方式中，基于三相调制信号，确定变流器的各相桥臂对应的占空比，包括：

25、对三相调制信号中的各相电压调制量进行排序；

26、基于预设调制关系表以及排序的结果，确定变流器的各相桥臂对应的占空比。

27、本实施例提供的变流器控制方法，由于三相调制信号由经过中点调节的虚拟矢量确定，通过基于三相电压调制量的排序结果确定桥臂占空比，使得零共模矢量的预设组合系数以及中点调节系数作用能够传递至实际开关控制过程，能够在低共模电压输出的同时，提高直流侧中点电压的平衡能力。

28、在一种可选的实施方式中，根据中点调节系数调整预设组合系数，得到调整后的虚拟矢量，包括：

29、获取零共模矢量子集对应的预设组合系数；

30、根据中点调节系数，对预设组合系数进行修正，得到修正后的组合系数；

31、基于修正后的组合系数，对各零共模矢量进行组合，得到调整后的虚拟矢量。

32、本实施例提供的变流器控制方法，基于中点调节系数对预设组合系数进行修正，使零共模矢量之间的作用比例能够根据直流侧的中点电压状态进行动态调整；基于修正后的组合系数重新组合各零共模矢量，使得到的调整后的虚拟矢量在保持零共模特性的同时，改变虚拟矢量对应的中点电流作用效果，从而提高直流侧中点电压平衡能力。

33、在一种可选的实施方式中，方法还包括：

34、获取变流器的各相电流信息，以及获取变流器中功率开关器件对应的预设死区时间；

35、基于预设死区时间以及各相电流信息，确定由预设死区时间引起的中点电流偏差；

36、基于中点电流偏差，对中点调节系数进行修正，修正后的中点调节系数用于调整预设组合系数。

37、本实施例提供的变流器控制方法，通过根据变流器功率开关器件的预设死区时间以及各相电流信息确定死区引起的中点电流偏差，并基于中点电流偏差修正中点调节系数，使虚拟矢量构建过程中能够考虑功率开关器件非理想特性对中点电流的影响，从而提高中点调节系数的准确性，降低死区效应导致的中点电压偏移，提高直流侧中点电压平衡能力。

38、第二方面，本发明提供了一种变流器控制装置，装置包括：

39、获取模块，用于获取变流器的参考矢量及其对应的零共模矢量子集；参考矢量用于表征变流器当前时刻期望输出的目标电压的幅值和方向，零共模矢量子集包括多个用于构建虚拟矢量的零共模矢量；

40、组合模块，用于采用预设组合系数对各零共模矢量进行组合，得到虚拟矢量；预设组合系数基于参考矢量的角度确定；

41、调节模块，用于将变流器直流侧的电压偏差作为pid控制的输入，得到pid调节项；

42、确定模块，用于基于pid调节项以及预设的基准调节系数，确定中点调节系数；

43、调整模块，用于根据中点调节系数调整预设组合系数，得到调整后的虚拟矢量；

44、控制模块，用于基于调整后的虚拟矢量控制变流器运行。

45、第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的变流器控制方法。

46、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的变流器控制方法。

47、第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的变流器控制方法。

48、应当理解的是，本发明实施例中涉及到的变流器控制装置、电子设备、存储介质及程序产品的有益效果，参见上文所示的变流器控制方法的对应有益效果描述，在此不再赘述。