[發(fā)明專利]一種三相變流器并網(wǎng)電流分裂解耦控制方法

有效

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• 申請日: 2014-06-20
• 公開（公告）號: CN104092237A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊軼成;余志飛;畢濤;王響成;李冰;錢詩寶;郭效軍
• 申請（專利權(quán)）人: 國電南京自動化股份有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02M7/48;H02J3/01
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種三相變流器并網(wǎng)電流分裂解耦控制方法，屬于三相變流器控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，三相變流器作為新能源與電網(wǎng)的連接裝置，運(yùn)用的越來越廣泛，同時(shí)隨著應(yīng)用場合的多樣化，對其三相變流器的穩(wěn)、動態(tài)性能也提出了更高的要求。

三相變流器主電路和控制框圖如圖1所示，通常包括與電網(wǎng)連接用于濾除并網(wǎng)諧波電流的低通濾波器L(或LC、LCL濾波器)、電流電壓采樣電路、由功率開關(guān)管構(gòu)成的三相全橋電路和控制器。目前，為了實(shí)現(xiàn)更好的對基波信號進(jìn)行控制，一般采取將靜止坐標(biāo)系下三相電壓和電流通過同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換到dq兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下。通過進(jìn)行旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換后，系統(tǒng)d、q軸之間的電流存在著耦合，即d(q)軸控制量會對q(d)軸控制量產(chǎn)生影響。因此為了對d、q電流進(jìn)行獨(dú)立控制，需要對系統(tǒng)進(jìn)行解耦處理。傳統(tǒng)的解耦方法是通過將電流的d軸和q軸分量分別乘以濾波感抗后加到q軸和d軸控制器上實(shí)現(xiàn)解耦控制，因此，當(dāng)電流給定量突變時(shí)，三相變流器的d、q軸參考電壓無法直接反映并網(wǎng)電流的變化，從而導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)慢即動態(tài)性能不理想。此外由于進(jìn)行旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換是只考慮了基波量，因此若電網(wǎng)存在背景諧波，從而會存在電流諧波，而此時(shí)電流解耦控制量已不能反映系統(tǒng)的真實(shí)狀態(tài)，d軸和q軸解耦分量進(jìn)一步相互影響，最終導(dǎo)致并網(wǎng)電流波形質(zhì)量降低即穩(wěn)態(tài)性能變差。

基于上述原因，因此有必要設(shè)計(jì)一種三相變流器的電流解耦控制方法，解決現(xiàn)有解耦控制方法穩(wěn)、動態(tài)性能相矛盾的問題，提高三相變流器的動態(tài)響應(yīng)性能及穩(wěn)態(tài)電流質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種三相變流器并網(wǎng)電流分裂解耦控制方法，解決了現(xiàn)有解耦控制方法穩(wěn)、動態(tài)性能相矛盾的問題，提高三相變流器的動態(tài)響應(yīng)性能及穩(wěn)態(tài)電流質(zhì)量。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種三相變流器并網(wǎng)電流分裂解耦控制方法，包括以下步驟，

步驟一，對變流器的三相并網(wǎng)電流采樣，并利用電網(wǎng)同步角度θ對其進(jìn)行Park變換得到d軸分量i_d和q軸分量i_q；

步驟二，對電流給定量和分別與步驟一得到的i_d和i_q比較，得到誤差信號i_{d_err}和i_{q_err}，并根據(jù)電流給定量的變化量電流給定量的變化量i_{d_err}以及i_{q_err}通過模糊算法得到解耦分裂因子k；

步驟三，用電流給定量和分別與步驟二得到的解耦分裂因子k相乘得到第一組電流分裂解耦分量；

步驟四，用步驟一得到的i_d和i_q分別與解耦分裂互補(bǔ)因子1-k相乘得到第二組電流分裂解耦分量；

步驟五，將步驟三得到的第一組電流分裂解耦分量與步驟四得到的第二組電流分裂解耦分量相加得到控制系統(tǒng)的電流解耦量i_{d_F}和i_{q_F}，進(jìn)行電流全解耦控制。

步驟一中Park變換公式如下，