[發明專利]一種高壓級聯能量回饋變頻器功率模塊的控制方法

無效

• 申請號: 201310039379.2
• 申請日: 2013-01-31
• 公開（公告）號: CN103117562A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 張俊成;劉春松;胡炫;楊奇;穆天柱;李冰;錢詩寶;鄭亞;孫曉潔;葉樺
• 申請（專利權）人: 東南大學;國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J3/40
• 分類號: H02J3/40
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明屬于節能環保的電力電子領域，具體而言，涉及一種具有能量雙向流動的高壓級聯能量回饋變頻器控制方法。

背景技術

隨著電力電子器件、現代控制理論，計算機技術的發展，交流電機變頻調速技術的控制性能得到大幅度地提高，變頻調速已成為當代交流電機調速的潮流，在工業控制的各個領域得到廣泛的應用。但目前應用的通用型變頻器，存在著網側電流諧波污染大、能量不可逆，直流側電容體積龐大、容易損壞等問題。

而電網不平衡狀態PWM整流器控制策略研究所針對的變頻器大多數均設定在電網條件下進行的，但實際上電網系統不平衡現象時有發生，以三相電網平衡為約束條件設PWM整流器就會出現不正常的運行狀態，如PWM整流器直流側電壓和網側電流的諧波幅值增大、網側電流不平衡等問題，甚至嚴重時可能會損壞變頻設備。

因此，提供一種高壓級聯能量回饋變頻器功率模塊的控制系統及方法是非常必要的，也具有重要意義。

發明內容

技術問題：本發明提供一種可以實現能量雙向流動和單位功率因數運行，并可擴展到非級聯型逆變器中的高壓級聯能量回饋變頻器功率模塊的控制方法。

技術方案：本發明的高壓級聯能量回饋變頻器功率模塊的控制方法，包括以下步驟：

1）提取網側電壓正負序分量和網側電流正負序分量；

2）將步驟1）中提取的網側電壓正序分量輸入到軟件鎖相環中，獲取到網側電壓相位；

3）首先采用步驟1）中提取的網側電壓正負序分量和網側電流正負序分量，構建控制系統的正負序數學模型如下式所示：

ud=-L(diddt)+ωL·iq+eduq=-L(diqdt)-ωL·id+eq]]>式（1）

其中：

u_d、u_q—為dq軸下網側輸出電壓的d軸分量和q軸分量；

e_d、e_q—為dq軸下網側電壓的d軸分量和q軸分量；

i_d、i_q—為dq軸下網側輸入電流的d軸分量和q軸分量；

L—為網側進線電感；

ω—為電網角速度；

采用正負序數學模型，對采樣電路傳輸來的電壓信號和電流信號進行處理，即把正序分量和負序分量同時入上式中，得到并網側的輸出電壓的正序分量值和負序分量值；

4）根據步驟2）得到的網側電壓相位和步驟3）得到的并網側的電壓矢量正負序分量，進行空間矢量脈沖寬度調制，得到網側輸出電壓。

本發明的步驟3）中，采用雙環控制法獲得式（1）中的d軸電流變化率和q軸電流變化率