[發(fā)明專利]一種并網(wǎng)三相電壓源變換器的不對稱直接功率控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910097873.8
• 申請日: 2009-04-20
• 公開（公告）號: CN101534065A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 周鵬;賀益康;章瑋;孫丹
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: H02M7/12
• 分類號: H02M7/12;H02J3/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 韓介梅

1.一種并網(wǎng)三相電壓源變換器的不對稱直接功率控制方法，其特征在于包括以下步驟：

(i)利用單相電壓霍爾傳感器(3)采集直流母線電容(2)兩端的直流母線電壓信號V_dc；利用三相電壓霍爾傳感器(6)采集三相電網(wǎng)電壓信號U_sabc，利用三相電流霍爾傳感器(7)采集三相電壓源變換器VSC輸入的流過濾波電感(5)的三相電流信號I_sabc；

(ii)利用不對稱鎖相環(huán)(20)檢測三相電網(wǎng)電壓信號U_sabc的角頻率信號ω_s和相位信號θ_s；

(iii)將采集得到的三相電網(wǎng)電壓信號U_sabc和VSC輸入三相電流信號I_sabc經(jīng)過靜止三相到二相坐標變換模塊(8)，得到靜止坐標系中包含正、負序分量的電網(wǎng)電壓綜合矢量U_sαβ和VSC輸出電流綜合矢量I_sαβ；

(iv)將得到的靜止坐標系中電網(wǎng)電壓綜合矢量U_sαβ、VSC輸出電流綜合矢量I_sαβ經(jīng)過VSC有功、無功功率計算模塊(9)得到VSC從電網(wǎng)輸入的瞬時有功功率信號P_in和無功功率信號Q_in；

(v)將直流母線電壓參考信號與采集得到的直流母線電壓信號V_dc經(jīng)過減法器計算得到直流母線電壓誤差信號，利用比例積分-諧振調(diào)節(jié)器(15)對得到的誤差信號作比例-積分-諧振調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)器輸出得到VSC有功功率參考信號

(vi)將VSC輸入的瞬時有功功率信號P_in和無功功率信號Q_in與有功功率參考信號和無功功率信號經(jīng)過減法器計算得到VSC輸入有功功率誤差信號ΔP_in和無功功率誤差信號ΔQ_in；

(vii)將得到的有功功率誤差信號ΔP_in和無功功率誤差信號ΔQ_in通過比例諧振調(diào)節(jié)器(10)作比例-諧振調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)后的輸出信號以及三相電網(wǎng)電壓的角頻率信號ω_s經(jīng)過反饋補償解耦模塊(11)實現(xiàn)同步速旋轉(zhuǎn)坐標系中交-直軸間的交叉解耦和動態(tài)反饋補償，獲取同步速旋轉(zhuǎn)坐標系中的VSC輸出電壓信號

?(viii)VSC輸出電壓信號經(jīng)過輸出電壓限幅模塊(12)，得到VSC輸出電壓參考信號

(ix)利用反向同步速旋轉(zhuǎn)坐標變換模塊(13)和三相電網(wǎng)電壓相位信號θ_s對VSC輸出電壓參考信號進行坐標變換，獲得脈寬調(diào)制模塊(14)調(diào)制所需的靜止坐標系中VSC輸出電壓參考信號該信號經(jīng)過空間矢量脈寬調(diào)制后獲得控制VSC運行的開關信號S_a，S_b，S_c，控制三相全橋整流電路(1)中IGBT開關管的開通與關斷。

上述的不對稱鎖相環(huán)(20)檢測三相電網(wǎng)電壓信號U_sabc的角頻率信號ω_s和相位信號θ_s，步驟如下：

(1)利用反饋相位信號θ′_s對三相電網(wǎng)電壓信號U_sabc進行正向同步速旋轉(zhuǎn)坐標變換，得到正轉(zhuǎn)坐標系中含有直流量與兩倍頻2ω_s交流量之和的電壓綜合矢量U_sdq；

(2)將得到的正轉(zhuǎn)坐標系中電壓綜合矢量U_sdq的q軸分量U_sq經(jīng)過比例積分調(diào)節(jié)器(17)得到三相電網(wǎng)電壓的角頻率信號ω_s；

(3)將得到的角頻率信號ω_s經(jīng)過積分器(18)積分得到電壓正序分量的相位信號θ_s；

(4)U_sq經(jīng)過兩倍頻2ω_s諧振調(diào)節(jié)器(19)調(diào)節(jié)后的輸出信號與電壓正序分量的相位信號θ_s相加，得到反饋相位信號θ′_s。