[發明專利]一種三相四開關功率變流器的不平衡補償控制方法

有效

• 申請號: 201310392197.3
• 申請日: 2013-09-02
• 公開（公告）號: CN103427700A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 羅安;馬伏軍;劉月華;熊橋坡;何志興;周娟
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/14
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種三相四開關功率變流器的不平衡補償控制方法，三相四開關功率變流器包括三相四開關逆變器；三相四開關逆變器包括兩個并聯的開關臂，所述開關臂包括兩個串聯的開關管，三相四開關逆變器的直流側包括兩個串聯的電容，所述直流側與所述開關臂并聯；所述三相四開關逆變器的每個開關臂、直流側各通過一個輸出濾波電感與三相電網連接，其特征在于，該方法為：

1）將三相四開關逆變器直流側參考電壓U_ref與檢測到的直流側電壓u_dc相減，得到三相四開關逆變器直流側電壓跟蹤誤差△u_dc；

2）將直流側電壓跟蹤誤差△u_dc送入2次紋波消除器，得到三相四開關逆變器直流側電壓跟蹤誤差的直流分量△E，然后經過PI控制器的調節處理后輸出直流側電壓跟蹤誤差的調節指令I_M；

3）將調節指令I_M分別乘以三相四開關逆變器兩開關臂的電壓同步信號sy_a和sy_b，得到三相四開關功率變流器兩開關臂的調壓指令信號i_da、i_db：

ida=IM*syaidb=IM*syb;]]>

4）檢測三相四開關逆變器直流側兩電容的電壓差△u，然后將△u送入基次紋波消除器，得到三相四開關逆變器直流側兩電容電壓差的直流誤差△e；

5）將兩電容電壓差的直流誤差△e送入PI控制器，得到三相四開關逆變器直流側兩個電容的均壓調制指令△I_n；

6）根據調壓指令信號i_da、i_db，均壓調制指令△I_n以及無功和負序參考補償信號和得到電流內環的總參考指令電流信號i_ar、i_br：

iar=iCar+ida+ΔInibr=iCbr+idb+ΔIn;]]>

7）將電流內環的總參考指令電流信號i_ar和i_br分別減去檢測到的三相四開關逆變器兩開關臂的輸出電流信號i_Ca和i_Cb，得到電流誤差信號e_a和e_b；

8）將電流誤差信號e_a和e_b分別送入電流內環PR控制器，得到三相四開關逆變器的動態調節信號△d_a和△d_b；

9）根據前饋控制環節，求得三相四開關逆變器穩定時兩開關臂的期望占空比信號d_a1和d_b1分別為：

da1=vSacudc-2LudcdiCardt-LudcdiCbrdt+12=vSac-2uLar-uLbrudc+12db1=vSbcudc-LudcdiCardt-2LudcdiCbrdt+12=vSbc-uLar-2uLbrudc+12;]]>

其中，v_Sac和v_Sbc為三相電網的線電壓，L為輸出濾波電感值，和為三相四開關逆變器穩態時輸出濾波電感的期望基波電壓；

10）根據三相四開關逆變器的動態調節信號△d_a和△d_b，以及三相四開關逆變器穩定時兩開關臂的期望占空比信號d_a1和d_b1，計算出三相四開關逆變器的兩開關臂的總占空比信號d_a和d_b：

da=Δda+da1db=Δdb+db1;]]>

11）根據三相四開關逆變器兩開關臂的總占空比信號d_a和d_b，通過PWM環節，得到三相四開關逆變器的開關管驅動信號，驅動開關管輸出期望的電壓和電流信號。