[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于準(zhǔn)比例諧振參數(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤整定三相全橋逆變器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810057678.1
• 申請(qǐng)日: 2018-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108233418A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高晗瓔;楊富志
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38;H02J3/26;H02M7/5387;H02M1/12
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 榮玲

本發(fā)明一種基于準(zhǔn)比例諧振參數(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤整定三相全橋逆變器，包括：直流濾波電路、ABC三相獨(dú)立的橋式高頻調(diào)制電路、ABC三相獨(dú)立的交流濾波電路、三相輸出電壓和輸出電流的傳感器組、隔離型的三相變壓器以及三相控制電路，其中，三相控制電路的每相控制電路分支包括：AD采樣模塊、PR計(jì)算模塊、前饋諧波計(jì)算模塊、PWM計(jì)算模塊，橋型三相抗不平衡逆變電源，其特征在于，所述三相控制電路是由三組單相功率管逆變?nèi)珮蚝腿粏蜗嘧儔浩鹘M成相互獨(dú)立的輸出回路，每相控制電路分支是由逆變?nèi)珮蛞约白儔浩髟吚@組構(gòu)成。本發(fā)明相比現(xiàn)有的逆變電源，實(shí)現(xiàn)了三相交流的完全獨(dú)立控制，在極端不平衡負(fù)載下仍能維持三相電壓平衡。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微電網(wǎng)運(yùn)行于控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，是一種基于準(zhǔn)比例諧振參數(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤整定三相全橋逆變器。

背景技術(shù)

逆變器的應(yīng)用已經(jīng)較原來(lái)逐漸增多，應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣，比如在航海航天中都有不間斷逆變電源的應(yīng)用，不間斷逆變電源無(wú)論是在大型工業(yè)領(lǐng)域還是民用生活領(lǐng)域必將起到不可或缺的作用。逆變技術(shù)是在電力電子技術(shù)中最主要、最核心的技術(shù)，它主要應(yīng)用于各種逆變電源、變頻電源、開(kāi)關(guān)電源、UPS電源、交流穩(wěn)壓電源、電力系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償、電力有源濾波器、變頻調(diào)整器、電動(dòng)汽車(chē)、電氣火車(chē)、燃料電池靜置式發(fā)電站等。逆變電源的需要隨著社會(huì)應(yīng)用需求的多樣化及電力電子、互聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)的進(jìn)步與整合，逆變器正朝著更高效率、更高功率等級(jí)、更高直流電壓、更智能化的方向進(jìn)一步發(fā)展。并且對(duì)電壓波，電能質(zhì)量諧波成分的要求也越來(lái)越苛刻。能夠輸出電壓諧波成分少的逆變電源也必將受到大眾的青睞，和社會(huì)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明在三相組合式逆變器結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，針對(duì)孤島交流微電網(wǎng)中存在負(fù)載諧波成分復(fù)雜與不平衡度較高的問(wèn)題，提出了一種基于準(zhǔn)比例諧振參數(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤整定三相全橋逆變器。本發(fā)明相比現(xiàn)有的逆變電源，實(shí)現(xiàn)了三相交流的完全獨(dú)立控制，在極端不平衡負(fù)載下仍能維持三相電壓平衡，及時(shí)缺一相或者二相的情況下，例外二相或者一相都可以正常輸出，其穩(wěn)態(tài)諧波畸變率低，負(fù)載突變條件下動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度快。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對(duì)三相逆變電源的負(fù)載不平衡的控制。

本發(fā)明可以采用如下裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種基于準(zhǔn)比例諧振參數(shù)動(dòng)態(tài)跟蹤整定三相全橋逆變器，包括：直流濾波電路、ABC三相獨(dú)立的橋式高頻調(diào)制電路、ABC三相獨(dú)立的交流濾波電路、三相輸出電壓和輸出電流的傳感器組、隔離型的三相變壓器以及三相控制電路，其中，三相控制電路的每相控制電路分支包括：AD采樣模塊、PR計(jì)算模塊、前饋諧波計(jì)算模塊、PWM計(jì)算模塊，橋型三相抗不平衡逆變電源，其特征在于，所述三相控制電路是由三組單相功率管逆變?nèi)珮蚝腿粏蜗嘧儔浩鹘M成相互獨(dú)立的輸出回路，每相控制電路分支是由逆變?nèi)珮蛞约白儔浩髟吚@組構(gòu)成。

進(jìn)一步地，所述變壓器原邊繞組是獨(dú)立設(shè)置在全橋輸出回路中，所述變壓器的副邊繞組為“Y”型鏈接。

進(jìn)一步地，所述PR計(jì)算模塊的單閉環(huán)控制的基波電壓增益和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度由比例準(zhǔn)諧振控制器提供，所述比例準(zhǔn)諧振控制器的頻域傳遞函數(shù)形式如式所示：

其中，K_P、K_R分別為準(zhǔn)PR控制器的比例、諧振系數(shù)，ω_ξ是等效低通濾波器截止頻率。

進(jìn)一步地，所述前饋諧波計(jì)算模塊的各次諧波通道幅值計(jì)算公式為：

U_n＝K_pn×A×sin(nωt+θ)

其中A為經(jīng)過(guò)FFT計(jì)算出來(lái)的諧波幅值；θ是經(jīng)過(guò)FFT計(jì)算出來(lái)的諧波相角；

其中n代表各次諧波次數(shù)；A為根據(jù)采樣計(jì)算而得的動(dòng)態(tài)值；得到各個(gè)U_n補(bǔ)償給基波；補(bǔ)償方式：

進(jìn)一步地，所述三相輸出電壓和輸出電流的傳感器組，采用電壓霍爾傳感器CHV-50P對(duì)電容上的電壓進(jìn)行采樣，電流霍爾傳感器CHB-25NP對(duì)流出電感的電流進(jìn)行采樣。