[發明專利]一種無信號互聯線并聯的三相逆變器及其控制方法

有效

• 申請號: 201310015450.3
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103078348A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 馬皓;尹藝迪
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/48
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種無信號互聯線并聯的三相逆變器，包括三相逆變器、控制單元和信號采集單元；所述的信號采集單元用于采集三相逆變器的輸入電壓、輸入電流和輸出相電壓；其特征在于：所述的控制單元包括：

dq變換模塊，用于對所述的輸出相電壓進行dq變換，得到輸出相電壓的d軸分量和q軸分量；

功率計算模塊，用于根據所述的輸入電壓和輸入電流計算出三相逆變器的輸入功率；

功率下垂控制模塊，用于根據所述的輸入功率通過功率下垂控制算法計算得到輸出電壓幅值的d軸基準信號和q軸基準信號以及輸出電壓頻率基準信號；

減法模塊，用于使所述的d軸基準信號與d軸分量作差得到d軸電壓誤差信號，使所述的q軸基準信號與q軸分量作差得到q軸電壓誤差信號；

電壓環控制模塊，用于分別對所述的d軸電壓誤差信號和q軸電壓誤差信號進行電壓環控制得到d軸調制比信號和q軸調制比信號；

dq反變換模塊，用于對所述的d軸調制比信號和q軸調制比信號進行dq反變換，得到三相調制波信號；

開關周期控制模塊，用于將所述的輸出電壓頻率基準信號轉換為角頻率的開關周期控制信號；

PWM調制模塊，用于根據所述的開關周期控制信號和三相調制波信號通過SPWM技術，得到PWM信號以對三相逆變器進行控制。

2.根據權利要求1所述的三相逆變器，其特征在于：所述的控制單元采用DSP。

3.一種三相逆變器的控制方法，包括如下步驟：

(1)采集三相逆變器的輸入電壓、輸入電流和輸出相電壓；

(2)對所述的輸出相電壓進行dq變換，得到輸出相電壓的d軸分量和q軸分量；并根據所述的輸入電壓和輸入電流計算出三相逆變器的輸入功率；

(3)根據所述的輸入功率通過功率下垂控制算法，計算得到輸出電壓幅值的d軸基準信號和q軸基準信號以及輸出電壓頻率基準信號；

(4)使所述的d軸基準信號與d軸分量作差得到d軸電壓誤差信號，使所述的q軸基準信號與q軸分量作差得到q軸電壓誤差信號；

(5)分別對所述的d軸電壓誤差信號和q軸電壓誤差信號進行電壓環控制得到d軸調制比信號和q軸調制比信號；對所述的d軸調制比信號和q軸調制比信號進行dq反變換，得到三相調制波信號；

(6)將所述的輸出電壓頻率基準信號轉換為角頻率的開關周期控制信號；根據所述的開關周期控制信號和三相調制波信號通過SPWM技術，得到PWM信號以對三相逆變器進行控制。

4.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述的功率下垂控制算法基于以下公式：

V_dref＝V₀-n×P_in????V_qref＝0????ω_ref＝ω₀-m×P_in

其中：V_dref和V_qref分別為輸出電壓幅值的d軸基準信號和q軸基準信號，P_in為輸入功率，ω_ref為輸出電壓頻率基準信號，n和m均為給定的下垂系數，V₀和ω₀分別為設定的空載時輸出電壓的幅值和頻率。

5.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述的電壓環控制基于以下傳遞函數：

G(s)=sKp+Kis]]>

其中：G(s)為傳遞函數，K_p為比例系數，K_i為積分系數，s為拉普拉斯算子。

6.根據權利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述的步驟(6)中，將輸出電壓頻率基準信號轉換為角頻率的開關周期控制信號的方法為：使輸出電壓頻率基準信號與三相逆變器的頻率比相乘后即得到角頻率的開關周期控制信號。