[發明專利]一種雙級式矩陣變換器的運行控制方法

有效

• 申請號: 201310058761.8
• 申請日: 2013-02-25
• 公開（公告）號: CN103138599A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 雷家興;周波;秦顯慧;劉曉宇;黃海濤;劉兵;梁瑩
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M7/219;H02M7/5387;H02M1/42
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

1.一種雙級式矩陣變換器的運行控制方法，其特征在于，采用雙空間矢量調制策略對電源側有源阻尼和單位功率因數運行進行控制，所述雙空間矢量調制策略包括逆變級電壓空間矢量調制和整流級電流空間矢量調制，其中逆變級電壓空間矢量調制是指計算逆變級電壓空間矢量調制所需要的相角；整流級電流空間矢量調制是指計算整流級電流空間矢量調制所需要的電流調制比和相角，具體如下：

（1）逆變級電壓空間矢量調制所需要的相角的計算方法為：將逆變級電壓空間矢量調制算法的電壓調制比固定為1，由逆變級輸出側電流閉環控制產生輸出電壓分量的給定值，通過常規的坐標變換及計算得出逆變級電壓空間矢量調制所需要的相角的值；

（2）整流級電流空間矢量調制所需要的電流調制比和相角的計算方法分別具體如下：

（201）電流調制比的計算方法為：檢測實際三相電源電流，經過等幅值坐標變換得到實際電源電流的有功分量和無功分量，通過比例微分反饋后與電源電流的給定值作差得到偏差，該偏差經過比例積分調節得到整流級輸入電流的有功分量和無功分量的給定值，由此計算出整流級電流調制比；

（202）相角的計算方法為：由整流級輸入電流的有功分量和無功分量的給定值通過常規的坐標變換及計算得到整流級電流空間矢量調制所需要的相角。

2.如權利要求1所述的一種雙級式矩陣變換器的運行控制方法，其特征在于，步驟（201）中，電源電流給定值的計算過程為：

結合逆變級輸出電流給定值的有功分量i_od^*和無功分量i_oq^*計算出電源電流有功分量給定值i_sd^*：

isd*=uod*iod*+uoq*ioq*uid]]>

式中：u_od^*和u_oq^*分別是逆變級輸出側電流閉環控制產生輸出電壓有功分量和無功分量的給定值，u_id為整流級輸入電壓有功分量；

電源電流的無功分量給定值為0。

3.如權利要求1所述的一種雙級式矩陣變換器的運行控制方法，其特征在于，所述調整整流級電流空間矢量調制算法的電流調制比和相角的計算方法具體為：

檢測實際三相電源電流i_sa、i_sb、i_sc，經過abc/dq等幅值坐標變換得到實際電源電流有功分量i_sd、無功分量i_sq，通過PD反饋后與三相電源電流給定值作差得到偏差Δi_sd和Δi_sq，對應的s域表達式為：

ΔIsd(s)Isd*(s)-(Kfp+Kfds)Isd(s)ΔIsq(s)=Isq*(s)-(Kfp+Kfds)Isq(s)]]>

式中：K_fp為比例反饋的系數，K_fd為微分反饋的系數，i_sd^*是電源電流有功分量給定值，i_sq^*是電源電流無功分量給定值，ΔI_sd(s)、I_sd(s)、ΔI_sq(s)、I_sq(s)分別是Δi_sd、i_sd^*、i_sd、Δi_sq、i_sq^*、i_sq對應的s域表達形式；

將Δi_sd和Δi_sq經過PI調節得到整流級輸入電流有功分量給定值i_id^*、無功分量給定值i_iq^*，對應的s域表達式為：

Iid*(s)=(Kp+Kis)ΔIsd(s)Iiq*(s)=(Kp+Kis)ΔIsq(s)]]>

式中：K_p為比例調節的系數，K_i為積分調節的系數，分別是i_id^*、i_iq^*對應的s域表達形式；

由此計算整流級電流調制比m_c：

mc=iid*2+iiq*2idc]]>

式中：i_dc為直流母線電流瞬時平均值，i_id^*、i_iq^*通過常規的坐標變換及計算得到整流級電流空間矢量調制所需要的相角θ_ii。