[發(fā)明專利]一種抑制單向三相星接可控整流器線電流過(guò)零畸變的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810079795.8
• 申請(qǐng)日: 2018-01-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108306527B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程紅;王喜華;王聰;莊園;張國(guó)澎;劉瑨琪;盧其威;鄒甲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)
• 主分類號(hào): H02M7/217
• 分類號(hào): H02M7/217;H02M1/32
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種抑制所有能量單向流動(dòng)的三相星接可控整流器線電流過(guò)零畸變的控制方法，其特征在于，包括以下步驟:

1)分析三相輸入電流不發(fā)生畸變時(shí)，三相星接可控整流器與電感連接的輸入端對(duì)三相電源中點(diǎn)電壓u_AN、u_BN、u_CN應(yīng)滿足的變化規(guī)律，并依此變化規(guī)律計(jì)算得到u_AN、u_BN、u_CN的給定值

2)確定三相星接可控整流器任一相輸入電流進(jìn)入過(guò)零畸變區(qū)的判斷條件，并依此判斷條件確定是否有某一相輸入電流進(jìn)入過(guò)零畸變區(qū)；

3)當(dāng)未有任何一相輸入電流進(jìn)入過(guò)零畸變補(bǔ)償區(qū)時(shí)，按常規(guī)規(guī)律對(duì)三相星接可控整流器各相整流橋輸入端電壓u_AO、u_BO、u_CO進(jìn)行控制，即令其基波分量參考值分別與三相星接可控整流器與電感連接的輸入端對(duì)三相電源中點(diǎn)電壓u_AN、u_BN、u_CN的給定參考值相等；

4)當(dāng)判斷三相星接可控整流器某一相輸入電流i_sK進(jìn)入過(guò)零畸變區(qū)，則控制該電流對(duì)應(yīng)相整流橋輸入端電壓u_KO＝0，K＝A,B,C，并對(duì)三相星接可控整流器另兩相整流橋輸入端電壓u_HO進(jìn)行控制，其中H＝A,B,C且H≠K，使u_HO的基波與此時(shí)的三相星接可控整流器交流側(cè)中性點(diǎn)相對(duì)于電源中點(diǎn)的電壓u_ON的基波相加后能夠按步驟1所確定的正弦規(guī)律變化，此種控制方式將使得此時(shí)的u_ON的基波按照步驟1所確定的正弦規(guī)律變化，即在過(guò)零畸變區(qū)的控制方式將使得三相星接可控整流器交流側(cè)中性點(diǎn)相對(duì)于電源中點(diǎn)的電壓與電感連接的輸入端對(duì)三相電源中點(diǎn)電壓u_AN、u_BN、u_CN基波分量仍能按照步驟1所確定的給定值變化，從而達(dá)到消除或抑制三相輸入電流可能發(fā)生的畸變的目的；

所述步驟1)中，設(shè)三相輸入電源電壓為如式(1)所示的平衡的三相正弦電壓，當(dāng)三相輸入電流為如式(2)所示的平衡的三相正弦電流時(shí)，三相電感電壓為如式(3)所示的平衡的三相正弦電壓，其中U_s為交流側(cè)輸入電壓有效值，ω為電網(wǎng)角頻率，L為電感值，為功率因數(shù)角，i_sA、i_sB、i_sC為三相輸入電流，根據(jù)電路KVL定理可得式(4)和式(5)：

顯然只要u_AN、u_BN、u_CN按照式(4)所確定的正弦規(guī)律變化，即可保證三相輸入電流不畸變，由式(4)所確定的u_AN、u_BN、u_CN的給定參考值可在傳統(tǒng)三相VSR DQ坐標(biāo)系下通過(guò)解耦控制得到；

所述步驟2)中，分析輸入電流畸變成因，可知輸入電流過(guò)零畸變發(fā)生在K相輸入電流i_sK與其對(duì)應(yīng)相整流橋與電感連接的輸入端對(duì)三相電源中點(diǎn)電壓u_KN極性相反時(shí)，其中K＝A,B,C，可以定義進(jìn)入輸入電流畸變區(qū)條件如式(6)所示，式中flagK為邏輯函數(shù)，其值為1表示進(jìn)入輸入電流過(guò)零畸變區(qū)，其值為0表示處于正常工作區(qū)；

所述步驟3)中，在輸入電流處于正常工作區(qū)時(shí)，可按常規(guī)規(guī)律進(jìn)行控制，即按公式(7)對(duì)與進(jìn)行控制；

所述步驟4)中，當(dāng)K相輸入電流i_sK進(jìn)入過(guò)零畸變區(qū)時(shí)，為使三相整流電路與電感連接的輸入端對(duì)三相電源中點(diǎn)電壓u_AN、u_BN、u_CN基波分量仍能按照步驟1所確定的給定參考值變化；此時(shí)按公式(8)對(duì)與進(jìn)行控制：

分析公式(6)(7)(8)可看出，所述步驟3和所述步驟4中的兩種控制方式可以用一個(gè)如式(9)所示的統(tǒng)一表達(dá)式表示：

作為調(diào)制信號(hào)送入調(diào)制環(huán)節(jié)，調(diào)制環(huán)節(jié)輸出對(duì)應(yīng)的PWM開(kāi)關(guān)信號(hào)控制相應(yīng)的電力電子開(kāi)關(guān)器件，使各相整流橋輸入側(cè)電壓u_AO、u_BO、u_CO的基波跟隨其給定值變化，從而使三相整流電路與電感連接的輸入端對(duì)三相電源中點(diǎn)電壓u_AN、u_BN、u_CN的基波始終能夠跟隨其給定值變化，達(dá)到消除或抑制三相輸入電流過(guò)零畸變的目的。