[發(fā)明專利]電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810798443.8
• 申請日: 2018-07-19
• 公開（公告）號: CN108988664B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張承慧;李曉艷;邢相洋;秦昌偉
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H02M7/155
• 分類號: H02M7/155;H02J3/00;G06F17/50
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 李琳

1.一種電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測方法，其特征是：應(yīng)用于三電平VIENNA整流器，所述三電平VIENNA整流器的開關(guān)管不設(shè)置死區(qū)時間，當電網(wǎng)不平衡時，所述三電平VIENNA整流器的電壓外環(huán)被配置為PI控制，根據(jù)所述三電平VIENNA整流器的拓撲結(jié)構(gòu)，在αβ靜止坐標系下利用電壓和電流及其延時信號，得到VIENNA整流器并網(wǎng)電流的給定值，確定給定參考電壓矢量，根據(jù)三相電流的方向，將三相三電平VIENNA整流器的空間電壓矢量進行分區(qū)，從有限集空間電壓矢量中選擇一個空間電壓矢量，以控制下一個開關(guān)周期中各個開關(guān)管狀態(tài)，實現(xiàn)三電平VIENNA整流器的控制；在αβ靜止坐標系下利用電壓和電流及其延時90°的信號，根據(jù)控制目標，得到電流的給定值，所述控制目標是實現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定、平均單位功率因數(shù)運行、有功功率不存在波動。

2.如權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測方法，其特征是：所述三電平VIENNA整流器的拓撲結(jié)構(gòu)具體包括與三相電網(wǎng)串聯(lián)的L濾波器，連接L濾波器的二極管全橋電路，與二極管全橋電路各中點連接的串聯(lián)的開關(guān)管組，且開關(guān)管組另一端相連，形成連接點，連在所述連接點與二極管全橋電路之間的直流側(cè)濾波電容，開關(guān)管組中的每一相均具有串聯(lián)的正接和反接的二極管，且每一相開關(guān)管組具有相通的開關(guān)驅(qū)動信號，不設(shè)置死區(qū)時間。

3.如權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測方法，其特征是：選擇空間電壓矢量的具體過程為選擇最接近三電平VIENNA整流器的橋臂輸出電壓的參考值的空間電壓矢量。

4.如權(quán)利要求1所述的一種電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測方法，其特征是：三電平VIENNA整流器的空間電壓矢量，根據(jù)輸入電流的極性，空間電壓矢量分為六個扇區(qū)，且在每個扇區(qū)中電壓矢量和電流矢量的極性必須相同。

5.如權(quán)利要求4所述的一種電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測方法，其特征是：在每個扇區(qū)中去除引起并網(wǎng)電流過零點畸變的電壓矢量。

6.如權(quán)利要求4所述的一種電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測方法，其特征是：將每個扇區(qū)的電壓矢量分成兩組，當檢測到上側(cè)電容電壓小于下側(cè)電容電壓時，采用使上側(cè)電容電壓增大的第一組空間電壓矢量；當檢測到上側(cè)電容電壓大于下側(cè)電容電壓時，采用使上側(cè)電容電壓減小的第二組空間電壓矢量。

7.一種電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測控制系統(tǒng)，其特征是：應(yīng)用于三電平VIENNA整流器，運行于處理器上，配置為執(zhí)行以下指令：保證三電平VIENNA整流器的開關(guān)管不設(shè)置死區(qū)時間；當電網(wǎng)不平衡時，所述三電平VIENNA整流器的電壓外環(huán)被配置為PI控制，根據(jù)所述三電平VIENNA整流器的拓撲結(jié)構(gòu)，在αβ靜止坐標系下利用電壓和電流及其延時信號，得到VIENNA整流器并網(wǎng)電流的給定值，確定給定參考電壓矢量，根據(jù)三相電流的方向，將三相三電平VIENNA整流器的空間電壓矢量進行分區(qū)，從有限集空間電壓矢量中選擇一空間電壓矢量，以控制下一個開關(guān)周期中各個開關(guān)管狀態(tài)，實現(xiàn)三電平VIENNA整流器的控制；所述三電平VIENNA整流器的直流側(cè)采用PI控制器，PI控制器的輸出為有功功率參考值。

8.如權(quán)利要求7所述的一種電網(wǎng)不平衡條件下三電平VIENNA整流器模型預(yù)測控制系統(tǒng)，其特征是：所述三電平VIENNA整流器的拓撲結(jié)構(gòu)具體包括與三相電網(wǎng)串聯(lián)的L濾波器，連接L濾波器的二極管全橋電路，與二極管全橋電路各中點連接的串聯(lián)的開關(guān)管組，且開關(guān)管組另一端相連，形成連接點，連在所述連接點與二極管全橋電路之間的直流側(cè)濾波電容，開關(guān)管組中的每一相均具有串聯(lián)的正接和反接的二極管，且每一相開關(guān)管組具有相通的開關(guān)驅(qū)動信號，不設(shè)置死區(qū)時間。