[發明專利]電流源型變換器直流電感紋波優化控制方法

有效

• 申請號: 201710422268.8
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107124093B
• 公開（公告）日: 2019-03-26
• 發明（設計）人: 郭小強;王學惠
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02M1/14
• 分類號: H02M1/14;H02M7/217
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

本發明公開了一種電流源型變換器直流電感紋波控制方法，其內容包括：首先確定系統各項參數，所述參數包括電流源型變換器交流側線電壓幅值V_i、相電壓幅值V_m、調制度m、相電流幅值I_m和參考電流I_ref角位移θ；將電流源型變換器的空間矢量圖分成12個扇區，根據參考電流矢量I_ref角位移θ判斷I_ref所在扇區并選擇合成I_ref的空間電流矢量，根據安秒平衡方程求得矢量作用時間；根據矢量切換時不增加開關損耗，每次切換只有一對開關通斷的原則安排矢量次序。本發明在不增加開關損耗的前提下，有效減小了直流側電感電流的紋波，同時減小了系統共模電壓。

技術領域

本發明屬于變換器控制技術領域，涉及一種電流源型變換器直流電感紋波控制方法。

背景技術

電流源型變換器相對于電壓源型變換器有很多優勢，包括具有較寬的輸出電壓范圍、直接控制輸出電流、內在的短路保護能力及動態響應快等特點。同時，隨著超導技術以及寬禁帶功率器件的發展，克服了電流源型變換器開關損耗大的問題，由于電流源型變換器具有高功率密度和高可靠性的特點，使得它開始受到工業界和學術界的關注。然而實際運行中，電流源變換器直流側電感上存在紋波，紋波的存在不僅引起電感額外的損耗，還會導致交流側電流波形畸變。因此如何減小電流源變換器直流側電感紋波具有重要研究意義和實際應用價值。傳統方法一般通過提高開關頻率或增大直流電感量的方式減小直流電感紋波，但提高開關頻率會導致系統開關損耗增加，增大直流電感量會導致系統動態響應慢，體積大，功率密度降低。因此亟需一種在不改變電流源型變換器硬件情況下，有效減小直流電感紋波的技術方案。

發明內容

本發明克服了現有技術中的缺點，提供一種電流源型變換器直流電感紋波控制策略，能有效減小直流電感紋波。

為了解決上述存在的技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

一種電流源型變換器直流電感紋波控制方法，其內容包括以下步驟：

(1)首先確定系統各項參數，所述參數包括電流源型變換器交流側線電壓幅值V_i、相電壓幅值V_m、調制度m、相電流幅值I_m和參考電流I_ref角位移θ；

(2)將電流源型變換器的空間矢量圖分成12個扇區，根據參考電流矢量I_ref角位移θ判斷I_ref所在扇區并選擇合成I_ref的空間電流矢量，根據安秒平衡方程求得矢量作用時間；

(3)根據矢量切換時不增加開關損耗，每次切換只有一對開關通斷的原則安排矢量次序。

進一步，在步驟(2)中，所述矢量作用時間如下：

(1)在奇數(1,3,5,7,9,11)扇區，矢量作用時間分別為：

T_n+2＝T_s-T_n-T_n+1

其中，θ的取值范圍為(0,π/6)，T_n,T_n+1,T_n+2分別為3個矢量的作用時間，T_s為開關周期；

(2)在偶數(2,4,6,8,10,12)扇區，矢量作用時間分別為：

T_n-1＝T_s-T_n-T_n+1