[發明專利]單相逆變器的矢量控制方法和系統及不間斷電源

有效

• 申請號: 201010574701.8
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN102480246A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 夏田;劉宏亮;肖力龍
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H02M7/5395
• 分類號: H02M7/5395
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張大威

技術領域

本發明涉及電氣制造技術領域，特別涉及一種單相逆變器的矢量控制方法系統及不間斷電源。

背景技術

目前的單相逆變器通常采用電流內環電壓外環的雙環控制結構。如圖1所示，為現有技術中單相逆變器的控制方法示意圖。在電壓環，將給定電壓幅值V_max和相位sin(ωt+Φ)給定(正弦表)相乘得到單相逆變器的電壓環瞬時值給定v_ref，電壓環瞬時值給定v_ref與單相逆變器的電壓瞬時采樣反饋值v_load通過減法器相減得到瞬時電壓的誤差v_err，對誤差v_err進行比例積分微分(PID)、比例(P)或比例積分(PI)調節作為電壓環控制器的輸出，同時作為內環電流的給定值。

發明人在對現有技術的研究和實踐過程中發現目前的單相逆變器存在以下不足之處：由于電壓瞬時值給定是一個交流量，因此相較于直流量，采用PID或PI控制的低頻增益不高，動態響應較差，而P控制器更是無法消除靜態誤差，從而造成目前單相逆變器穩態精度和動態響應差的缺陷。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決上述技術缺陷之一，特別是解決目前單相逆變器穩態精度和動態響應差的缺陷。

為達到上述目的，本發明一方面提出了一種單相逆變器的矢量控制方法，包括以下步驟：根據所述單相逆變器的結構構造三相逆變器的結構，并將所述單相逆變器作為所述三相逆變器中的第一相；對所述單相逆變器的輸出電壓進行采樣以獲得所述第一相的第一采樣電壓；根據所述三相逆變器的結構及所述第一相的第一采樣電壓計算所述三相逆變器中第二相的第二采樣電壓和第三相的第三采樣電壓；對所述第一采樣電壓、第二采樣電壓和第三采樣電壓進行靜止坐標至旋轉坐標的轉換以獲得所述第一采樣電壓、第二采樣電壓和第三采樣電壓在所述旋轉坐標之上的分量；根據所述第一采樣電壓、第二采樣電壓和第三采樣電壓在所述旋轉坐標之上的分量，以及所述第一相的第一給定電壓、所述第二相的第二給定電壓和所述第三相的第三給定電壓分別計算所述第一相的第一輸出調整電壓，所述第二相的第二輸出調整電壓和所述第三相的第三輸出調整電壓；對所述第一輸出調整電壓，所述第二輸出調整電壓和所述第三輸出調整電壓進行所述旋轉坐標至所述靜止坐標的轉換并進行脈沖寬度調制PWM調制以獲得所述第一相的第一驅動信號、所述第二相的第二驅動信號和所述第三相的第三驅動信號；以及根據所述第一驅動信號對所述單相逆變器進行驅動控制。

本發明另一方面還提出了一種單相逆變器的矢量控制系統，包括：單相逆變器；檢測電路，用于對所述單相逆變器的輸出電壓進行檢測；控制器，用于保存根據所述單相逆變器的結構構造的三相逆變器的結構，其中，所述單相逆變器為所述三相逆變器中的第一相，并根據所述單相逆變器的輸出電壓計算所述三相逆變器第一相的第一采樣電壓、第二相的第二采樣電壓和第三相的第三采樣電壓，以及對所述第一采樣電壓、第二采樣電壓和第三采樣電壓進行靜止坐標至旋轉坐標的轉換以獲得所述第一采樣電壓、第二采樣電壓和第三采樣電壓在所述旋轉坐標之上的分量，并根據所述第一采樣電壓、第二采樣電壓和第三采樣電壓在所述旋轉坐標之上的分量，以及所述第一相的第一給定電壓、所述第二相的第二給定電壓和所述第三相的第三給定電壓分別計算所述第一相的第一輸出調整電壓，所述第二相的第二輸出調整電壓和所述第三相的第三輸出調整電壓，以及對所述第一輸出調整電壓，所述第二輸出調整電壓和所述第三輸出調整電壓進行所述旋轉坐標至所述靜止坐標的轉換并進行PWM調制以獲得所述第一相的第一驅動信號、所述第二相的第二驅動信號和所述第三相的第三驅動信號；和驅動電路，用于根據所述控制器獲得的所述第一驅動信號對所述單相逆變器進行驅動控制。