[發明專利]單相雙向變流器控制系統

有效

• 申請號: 201610225859.1
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105871242B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 張昌華;羅曼;蔣晨;王鵬;楊文龍;陳昕;吳云峰;廖永波;陳樹恒;劉群英
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02M7/797
• 分類號: H02M7/797
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙)51220
• 代理人: 溫利平,陳靚靚

1.一種單相雙向變流器控制系統，其特征在于，包括工作狀態設置模塊、運行參數采集模塊、移相模塊、功率計算模塊、魯棒下垂控制模塊、參考電流生成模塊、電流控制器和PWM波信號發生器，其中：

工作狀態設置模塊采集直流儲能單元的當前容量S_o、電網交流側的頻率偏移量Δf和當前有功功率參考值P_ref，判定得到下一時刻有功功率參考值P_ref和無功功率參考值Q_ref發送給魯棒下垂控制模塊，判定方法的具體步驟為：

S1：如果S_o＜λS_oc，λ表示比例系數，進入步驟S2，否則進入步驟S3；

S2：如果Δf＜-T_max，T_max表示頻率偏移量絕對值的最大值，進入步驟S8，否則進入步驟S9；

S3：如果λS_oc≤S_o＜S_oc，進入步驟S4，否則進入步驟S7；

S4：如果P_ref＞0，進入步驟S5，否則進入步驟S6；

S5：如果Δf＞T_max，進入步驟S9，否則進入步驟S10；

S6：如果Δf＜-T_max，進入步驟S10，否則進入步驟S9；

S7：如果Δf＜-T_max，進入步驟S10，否則進入步驟S8；

S8：令單相雙向變流器工作在待機狀態，有功功率參考值P_ref＝0，無功功率參考值Q_ref＝0；

S9：令單相雙向變流器工作在整流狀態，有功功率參考值P_ref＝-P₀，P₀為大于零的常數，無功功率參考值Q_ref＝0；

S10：令單相雙向變流器工作在逆變狀態，有功功率參考值P_ref＝P₀，根據預設的功率因素和有功功率參考值P_ref計算無功功率參考值Q_ref＝Q₀；

運行參數采集模塊采集單相雙向變流器交流側的電壓u和電流i，將電壓u發送給移相模塊、魯棒下垂控制模塊和參考電流生成模塊，將電流i發送給移相模塊和電流控制器；

移相模塊將接收到的電壓u和電流i分別移相90°，構造出αβ靜止坐標系下的電壓u_α、u_β和電流i_α、i_β，發送給功率計算模塊；

功率計算模塊將電壓u_α、u_β和電流i_α、i_β經過Park變換得到dq旋轉坐標系下的電壓分量u_d、u_q和電流分量i_d、i_q，計算出虛擬的三相無功功率Q₁和有功功率P₁，計算得到交流側的無功功率Q＝Q₁/3和有功功率P＝P₁/3，將無功功率Q和有功功率P發送給魯棒下垂控制模塊；

魯棒下垂控制模塊根據工作狀態設置模塊發送的有功功率參考值P_ref和無功功率參考值Q_ref，運行參數采集模塊發送的交流側電壓u，以及功率計算模塊發送的無功功率Q和有功功率P，計算得到單相變流器交流側參考電壓e的幅值E和相角將交流側參考電壓e發送給參考電流計算模塊；E和的計算公式分別為：

E＝∫(k_e(U_ref-U_rms)-k_Q(Q_ref-Q))

其中，U_ref表示交流側電壓額定有效值，U_rms表示根據交流側電壓u計算得到的交流側電壓有效值，k_e表示比例系數，k_Q表示無功下垂系數，ω_ref表示交流側額定角頻率，k_P表示有功下垂系數；

參考電流生成模塊接收運行參數采集模塊發送的交流側電壓u和魯棒下垂控制模塊發送的交流側參考電壓e，計算得到交流側參考電流i_ref，發送給電流控制器；交流側參考電流i_ref的計算公式為：

iref=∫e-u-RirefL]]>

其中，Z＝R+jωL為單相雙向變流器控制系統的等效阻抗；

電流控制器接收運行參數采集模塊發送的交流側電壓i和參考電流計算模塊發送的參考電流i_ref，生成用于產生PWM波的調制電壓信號u_r，輸出至PWM波信號發生器；

PWM波信號發生器根據調制電壓信號u_r產生PWM波，經驅動電路來控制單相雙向變流器開關管的導通與關斷。

2.根據權利要求1所述的單相雙向變流器控制系統，其特征在于，所述電流控制器采用比例諧振控制器。