T型三电平逆变器并联系统的故障容错控制方法

作者：陈志远; 陈杰; 邢相洋; 李晓艳; 付有良; 张承慧^*

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(20): 7079-7093.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201946

• T型三电平逆变器
• 并联系统
• 零序环流抑制
• 容错控制
• 安全可靠运行

逆变器并联运行是实现系统大容量化和功率调控的关键途径,但并联逆变器间零序环流引发的电流畸变、稳定性差等问题随之而来。此外,随着并联系统功率开关管数量的大幅增加,加之运行工况的复杂多变及其自身老化,开关管故障率也随之增加。然而,现有文献均未给出并联系统零序环流抑制下开关管的故障容错控制方法。为此,文中提出基于零序环流抑制的容错控制方法。首先,构建基于"比例+前馈"的零序环流控制器,实时调整两台逆变器的零序占空比之差,完成并联系统的零序环流抑制。然后,通过实时改变故障相的状态切换方式,并辅以"面积等效原理"准则,进行开关序列的重构,在不影响零序环流抑制的前提下,实现开关管开路故障下的容错控制。与现有方法相比,文中方法不仅实现了零序环流的抑制,而且完成了开关管开路故障时的容错控制,显著提升了并联系统正常运行与开关管故障下运行时的交流侧电能质量,切实保障了系统的安全可靠运行。最后,通过仿真和实验验证提出方法的可行性与正确性。

• 单位
  山东大学