[發(fā)明專利]一種三相相控整流橋負載模擬的指令電流生成算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610228723.6
• 申請日: 2016-04-12
• 公開（公告）號: CN105743368B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋鵬先;張郁頎;孟崢崢;周鳳爭;滿玉巖;唐慶華
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)天津市電力公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: H02M7/162
• 分類號: H02M7/162
• 代理公司: 天津盛理知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

本發(fā)明涉及一種三相相控整流橋負載模擬的指令電流生成算法，其技術(shù)特點是包括以下步驟：確定三相相控整流橋的一個基波周期內(nèi)六個導(dǎo)通區(qū)間的邊界條件；確定六個導(dǎo)通區(qū)間內(nèi)不同電路工作狀態(tài)的判定條件并得到相應(yīng)的電路方程；對六個導(dǎo)通區(qū)間的電路方程采用向后差分法進行離散化求解，獲得三相相控整流橋的指令電流。本發(fā)明針對三相相控整流橋負載給出指令電流生成算法，增加了現(xiàn)有電力電子負載所能模擬的負載類型，提高了電力電子負載模擬非線性負載的能力，而且計算準(zhǔn)確度較高，能夠滿足模擬精度要求，可廣泛應(yīng)用于電力電子負載模擬非線性負載特性中，能夠更好地測試電源帶載能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三相相控整流橋技術(shù)，具體涉及一種三相相控整流橋負載模擬的指令電流生成算法。

背景技術(shù)

電能裝置(交流穩(wěn)壓電源、UPS、開關(guān)直流電源、交流電機驅(qū)動器等)在出廠時都需要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進行嚴格的老化實驗和相關(guān)的動態(tài)、穩(wěn)態(tài)帶載實驗，以保證電源設(shè)備的質(zhì)量。傳統(tǒng)考核電源的方法是選用電阻、電感和電容的組合作為阻性、阻感性或者阻容性負載，選用不控整流橋作為非線性負載。這種方法明顯存在電能消耗大、負載不靈活、自動化程度低等缺點，因此一種靈活、綠色、高效的試驗裝置—電力電子負載應(yīng)運而生。

根據(jù)電力電子負載輸入電能的特性，可以將其分為直流電力電子負載和交流電力電子負載。其中直流電力電子負載用于測試直流電源，如直流發(fā)電機、蓄電池等；交流電力電子負載用于測試交流電源，如交流穩(wěn)壓電源、不間斷電源、交流電機驅(qū)動器等。對于直流電力電子負載的研究比較成熟，市面產(chǎn)品較多；而交流電力電子負載的研究相對較少，還存在一些問題以待解決，比如：非線性負載模擬的指令電流生成算法、電流跟蹤控制策略、交流電機模擬方法等。

交流電力電子負載最常用的結(jié)構(gòu)拓撲為背靠背變流器，被試電源側(cè)的稱之為負載變流器，完成多種特性負載的模擬功能，其中包含一個關(guān)鍵問題，就是指令電流生成算法。根據(jù)負載類型可以將指令生成算法分為線性負載模擬的指令電流生成算法和非線性負載模擬的指令電流生成算法。對于前者的研究比較成熟，而對于后者的研究較少，目前研究主要是針對三相不控整流橋負載模擬的指令電流生成算法。但是相對于三相不控整流橋，三相相控整流橋的應(yīng)用更為廣泛，其輸入電流的諧波特性更加多樣化，更適合作為考核被試電源帶載能力的負載，然而目前相關(guān)研究非常少，所以開展三相相控整流橋負載模擬的指令電流生成算法的研究是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供提供一種設(shè)計合理、準(zhǔn)確度高的三相相控整流橋負載模擬的指令電流生成算法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種三相相控整流橋負載模擬的指令電流生成算法，包括以下步驟：

步驟1、確定三相相控整流橋的一個基波周期內(nèi)六個導(dǎo)通區(qū)間的邊界條件；

步驟2、確定六個導(dǎo)通區(qū)間內(nèi)不同電路工作狀態(tài)的判定條件并得到相應(yīng)的電路方程；

步驟3、對六個導(dǎo)通區(qū)間的電路方程采用向后差分法進行離散化求解，獲得三相相控整流橋的指令電流。

進一步，所述步驟1的具體實現(xiàn)方法為：

根據(jù)電路工作特性將脈沖觸發(fā)角劃分為三種情況：0°～30°、30°～90°和90°～120°，確定一個基波周期的六個區(qū)間的邊界條件如下：

(1)當(dāng)脈沖觸發(fā)角為0°～30°時，導(dǎo)通區(qū)間的邊界條件分別為：

和

(2)當(dāng)脈沖觸發(fā)角為30°～90°時，導(dǎo)通區(qū)間的邊界條件分別為：

和

(3)當(dāng)脈沖觸發(fā)角為90°～120°時，導(dǎo)通區(qū)間的邊界條件分別為：