[發明專利]一種Vienna整流器輸入電流過零點畸變優化的方法

有效

• 申請號: 201910045032.6
• 申請日: 2019-01-17
• 公開（公告）號: CN109768718B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 呂建國;丁慧敏;胡文斌;范林勇;王亞呈
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02M7/219
• 分類號: H02M7/219
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種Vienna整流器輸入電流過零點畸變優化的方法。方法為：通過采樣直流側電壓以及開關管的狀態，得到網側整流器輸入交流電壓量；采樣得到電網輸入電壓并通過鎖相環算得電壓相位差；將得到的交流電壓量和電壓相位差變換得到dq坐標下的值；采樣三相電網輸入電流，并進行Clark變換，得到αβ坐標系下的電流分量，經求模運算得到電流矢量的模；交流電壓量和電流矢量模分別經過LPF濾波后由除法器輸出辨識到的電感值；將辨識得到的電感值代入畸變角的計算中，得出三相補償電壓，對畸變電流進行優化。本發明提高了Vienna整流器輸入電流畸變角的計算精度，使得輸入電流與參考電壓同相，提高了Vienna整流器的效率。

技術領域

本發明涉及整流變換器技術領域，特別是一種Vienna整流器輸入電流過零點畸變優化的方法。

背景技術

隨著工業技術的不斷發展，電力電子變換裝置得到了廣泛的應用。為滿足電網及用電設備對諧波標準的嚴格要求，研究具有低輸入電流總畸變率(total harmonicdistortion,THD)及高功率因數的三相脈寬調制整流器(pulse width modulation,PWM)成為提高電能質量方面的一個熱點。三相三電平整流器愈來愈多的被用于如高壓直流輸電、風力發電、不間斷電源、通信電源等高壓大容量場合。其中Vienna三電平整流器因具有低輸入電流THD、開關器件少、可靠性高、效率高等優點而備受重視。

目前，濾波器被大范圍的應用于Vienna整流器中，可有效的減少輸入電流中的高次諧波，使Vienna整流器能實現單位功率因數運行。但是由于濾波器中的電感壓降與電阻分量，使得電網側電流與整流器三相參考電壓存在一定的相位差及幅值差，造成了輸入電流的畸變。通過在畸變角范圍內對調制波進行補償的方法是解決電流畸變是研究的熱點之一，這就需要確定畸變角，而畸變角對濾波器電感參數比較敏感。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠提高計算畸變角值的準確性和實時性的Vienna整流器輸入電流過零點畸變優化的方法。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種Vienna整流器輸入電流過零點畸變優化的方法，包括以下步驟：

步驟1、采樣得到Vienna整流器直流側電壓以及開關管的狀態，按等功率變換原則得到電網側Vienna整流器輸入交流電壓量；

步驟2、采樣得到電網輸入電壓，并通過鎖相環計算得到電壓相位差；

步驟3、使用交流電壓量結合電壓相位差，經過αβ/dq坐標變換得到dq坐標下的交流電壓量；

步驟4、采樣三相電網輸入電流，并進行Clark變換，得到αβ坐標系下流過輸入濾波電感的電流分量；

步驟5、流過輸入濾波電感的電流分量經過模值運算，得到電流矢量的模；

步驟6、dq坐標下的交流電壓量和電流矢量模分別經過LPF濾波后，送入除法器進行運算，由除法器輸出辨識到的電感值；

步驟7、將電感值代入畸變角的計算中，得出三相補償電壓，從而對畸變電流進行優化。

進一步地，步驟1所述的采樣得到Vienna整流器直流側電壓以及開關管的狀態，按等功率變換原則得到電網側Vienna整流器輸入交流電壓量，具體如下：

步驟1.1、對Vienna整流器直流側電壓進行采樣得到直流側電壓U_dc；

步驟1.2、使用直流側電壓U_dc結合Vienna整流器的開關狀態函數S_A、S_B和S_C，根據等功率變換原則得到電網側Vienna整流器輸入交流電壓的α、β分量u_sα、u_sβ：