[發(fā)明專利]一種三相功率變流器的綜合控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310133773.2
• 申請日: 2013-04-17
• 公開（公告）號: CN103199720A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬伏軍;羅安;肖華根;劉月華;金國彬;熊橋坡;何志興
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué)
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219;H02J3/01
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 43113
• 代理人: 盧宏

1.一種三相功率變流器的綜合控制方法，包括三相功率變流器，所述三相功率變流器包括三個(gè)功率開關(guān)臂，所述三個(gè)功率開關(guān)臂各通過一個(gè)濾波電感接電網(wǎng)，所述三相功率變流器直流側(cè)通過直流電容接后級負(fù)載，所述濾波電感與所述電網(wǎng)之間并聯(lián)有三相負(fù)載；其特征在于，該方法為：

1）將三相功率變流器直流側(cè)參考電壓與檢測的三相功率變流器直流側(cè)電壓u_dc相減，然后經(jīng)過PI控制器的調(diào)節(jié)處理后輸出三相功率變流器直流側(cè)電壓的調(diào)節(jié)指令I(lǐng)_dc；

2）根據(jù)直流側(cè)電壓的調(diào)節(jié)指令I(lǐng)_dc、后級負(fù)載功率P_d和三相負(fù)載補(bǔ)償無功功率Q_C，計(jì)算出三相功率變流器的基波指令信號：

ifCa*=(Idc+2Pd3U)sinw1t+2QC3Ucosw1tifCb*=(Idc+2Pd3U)sin(w1t-2π/3)+2QC3Ucos(w1t-2π/3)ifCc*=(Idc+2Pd3U)sin(w1t+2π/3)+2QC3Ucos(w1t+2π/3)]]>

其中U為電網(wǎng)電壓幅值，w₁表示基波角頻率；

3）將三相功率變流器的基波指令信號與三相功率變流器的輸出電流信號i_Ca,i_Cb,i_Cc相減，得到電流的跟蹤誤差信號ε_fCa,ε_fCb,ε_fCc，然后經(jīng)過基波諧振控制器，得到基波跟蹤誤差調(diào)制信號ΔV_fCa,ΔV_fCb,ΔV_fCc，其中基波諧振控制器的s域表達(dá)式為K_i1表示基波積分系數(shù)且0<K_i1<20，w₁表示基波角頻率；

4）根據(jù)后級負(fù)載功率P_d、三相負(fù)載補(bǔ)償無功功率Q_C和三相電網(wǎng)電壓，計(jì)算出前饋基波調(diào)制信號V_fa、V_fb、V_fc為：

Vfa=2udc[Usinw1t-w1L2Pd3Usin(w1t+π/2)-w1L2QC3Ucos(w1t+π/2)]Vfb=2udc[Usin(w1t-2π/3)-w1L2Pd3Usin(w1t-π/6)-w1L2QC3Ucos(w1t-π/6)]Vfc=2udc[Usin(w1t+2π/3)-w1L2Pd3Usin(w1t+7π/6)-w1L2QC3Ucos(w1t+7π/6)]]]>

其中w₁，L分別為基波角頻率和輸出濾波電感值；

5）將三相功率變流器的基波跟蹤誤差調(diào)制信號ΔV_fCa,ΔV_fCb,ΔV_fCc和前饋基波調(diào)制信號相加V_fCa,V_fCb,V_fCc，得到三相功率變流器的基波調(diào)制信號

6）將三相功率變流器的基波調(diào)制信號和諧波調(diào)制信號相加，得到三相功率變流器的基波和諧波綜合調(diào)制信號

7）將三相功率變流器的基波和諧波綜合調(diào)制信號送入PWM調(diào)制單元，輸出得到三相功率變流器的開關(guān)驅(qū)動(dòng)信號，驅(qū)動(dòng)三相功率變流器的功率開關(guān)管輸出期望的電壓電流。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相功率變流器的綜合控制方法，其特征在于，所述步驟6）中，諧波調(diào)制信號的計(jì)算過程如下：

1）將檢測到的三相負(fù)載電流i_La,i_Lb,i_Lc與三相功率變流器的輸出電流i_Ca,i_Cb,i_Cc相減，得到跟蹤誤差信號ε_ha,ε_hb,ε_hc，將ε_ha,ε_hb,ε_hc通過基波域的dq變換得到d、q軸分量ε_h,d、ε_h,q：

ϵh,dϵh,q=23sinw1tsin(w1t-2π/3)sin(w1t+2π/3)-cosw1t-cos(w1t-2π/3)-cos(w1t+2π/3)ϵhaϵhbϵhc]]>

2）將d、q軸分量ε_h,d、ε_h,q通過高通濾波器濾除直流分量，得到ε_h,d、ε_h,q的交流分量Δε_d,h、Δε_q,h，然后將Δε_d,h、Δε_q,h送入諧波諧振控制器處理后，得到d、q軸的諧波調(diào)制信號V_h,d、V_h,q，其中諧波諧振控制器的s域表達(dá)式為K_ih表示h次諧波的積分系數(shù)且0<K_ih<20，w_h表示h次諧波的角頻率，諧波諧振控制器諧波次數(shù)為6k次，h=6k，k=1，2，3…；

3）將d、q軸的諧波調(diào)制信號V_h,d、V_h,q通過基波域的dq反變換，得到三相功率變流器的諧波調(diào)制信號

Vha*Vhb*Vhc*=23sinw1t-cosw1tsin(w1t-2π/3)-cos(w1t-2π/3)sin(w1t+2π/3)-cos(w1t+2π/3)Vh,dVh,q.]]>