[發(fā)明專利]一種基于虛擬磁鏈的PWM整流型能量回饋裝置的控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210450560.8
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN103001246A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋寶;唐小琦;黃智聰;魏樹生;戴攀;周彬
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李佑宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于能量回饋裝置領(lǐng)域，具體地說是一種PWM整流型能量回饋裝置的控制方法。?

背景技術(shù)

近幾年，能量回饋裝置在工業(yè)自動化領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。能量回饋裝置可以提供穩(wěn)定的直流電源，同時把后級設(shè)備產(chǎn)生的再生能量回饋到電網(wǎng)上。相比傳統(tǒng)的二極管不控整流裝置，見圖1，提供直流電源的方法，能量回饋裝置以下三方面優(yōu)點：一是網(wǎng)側(cè)電流正弦化，可單位功率因素運行，減小諧波電流污染；二是能量可以雙向流動，再生能量可以回饋到電網(wǎng)上，提高能量的利用效率；三是直流母線電壓可調(diào)、波動變化小?；?、諧波污染小、能量可雙向流動等特點。?

如圖2，通用的能量回饋裝置采用電壓定向控制的方法（VOC），例如專利文獻(xiàn)200810144730.3和專利文獻(xiàn)201110327903.7提到的PWM整流型能量回饋裝置都是基于這種控制方法。電壓定向控制的方法是基于電網(wǎng)電壓的相位，通過三個電壓傳感器采樣電網(wǎng)三相的電壓。電壓定向控制的方法使用了較多的傳感器,不僅增加了系統(tǒng)成本,而且也帶來了相應(yīng)的附加電路和檢測誤差等問題。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于虛擬磁鏈的PWM整流性能量回饋裝置的控制方法，其省去電網(wǎng)電壓傳感器，在控制策略上通過虛擬磁鏈觀測獲得電網(wǎng)電壓的相位，通過直接功率控制抑制電壓、電流諧波干擾。?

實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的具體技術(shù)方案為：?

一種基于虛擬磁鏈的PWM整流型能量回饋裝置的控制方法，包括如下步驟：?

（1）采樣獲得與電網(wǎng)連接的能量回饋裝置交流側(cè)的任意兩相電流，以及能量回饋裝置直流側(cè)的母線電壓；?

（2）根據(jù)能量回饋裝置當(dāng)前空間矢量信息、獲得的所述兩相交流電流和直流母線電壓，對電網(wǎng)電壓的磁鏈進(jìn)行估算，獲得虛擬磁鏈；?

（3）利用所述虛擬磁鏈，獲得三相電網(wǎng)電壓的相位；?

（4）根據(jù)所述兩相交流電流和虛擬磁鏈，計算得到所述能量回饋裝置的瞬時有功和瞬時無功；?

（5）采樣直流母線的實際電壓，將直流母線實際電壓和指令電壓之間的誤差進(jìn)行PID調(diào)節(jié)計算，并將計算結(jié)果乘以直流母線電壓，作為瞬時有功的指令。?

（6）對所述瞬時有功的指令和步驟（4）得到的瞬時有功之間的誤差進(jìn)行PID調(diào)節(jié)計算，并將計算結(jié)果進(jìn)行iPark坐標(biāo)變換，得到變換后的電壓指令；?

根據(jù)該變換后的電壓指令利用空間矢量脈沖寬度調(diào)制生成PWM脈沖，動態(tài)調(diào)節(jié)瞬時有功功率和瞬時無功功率，即可實現(xiàn)動態(tài)調(diào)節(jié)電流的輸入輸出。?

作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述步驟（2）中對電網(wǎng)電壓的磁鏈進(jìn)行估算具體過程如下：?

首先，計算整流器交流側(cè)兩相坐標(biāo)系下電壓u_sα、u_sβ，其中?