[發明專利]雙饋感應電機無鎖相環功率控制方法及裝置

有效

• 申請號: 202010412610.8
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111510034B
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發明（設計）人: 程鵬;孔惠文;劉祎愷;賀敬
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;中國電力科學研究院有限公司;國網湖北省電力有限公司
• 主分類號: H02P9/30
• 分類號: H02P9/30;H02P21/14;H02P103/10
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明涉及一種雙饋感應電機無鎖相環功率控制方法及裝置，包括如下步驟：步驟1：采集電機的定子電壓、電流瞬時值，計算獲得電機定子輸出的有功功率P和無功功率Q；步驟2：對電機定子輸出的有功功率P和無功功率Q進行調節，計算有功功率反饋項v_p和無功功率反饋項v_q；步驟3：基于有功功率反饋項v_p、無功功率反饋項v_q，計算電機的有功功率勵磁電壓u_p、無功功率勵磁電壓u_q；步驟4：基于有功功率勵磁電壓u_p、無功功率勵磁電壓u_q，計算在兩相靜止坐標系下的電機轉子勵磁電壓u_rα、u_rβ；步驟5：基于電機轉子勵磁電壓u_rα、u_rβ，計算以轉子電角頻率旋轉的兩相坐標系下的電機轉子勵磁電壓u_rrα、u_rrβ；根據電機轉子勵磁電壓u_rrα、u_rrβ對電機轉子側變流器進行控制。

技術領域

本發明涉及一種雙饋感應電機無鎖相環功率控制方法及裝置。

背景技術

直接功率控制(direct power control,DPC)由于無電流環、動態響應快、結構簡單等優勢而得到了廣泛的應用。基于查表法的直接功率控制盡管結構簡單、動態響應快，但存在穩態控制脈動大、開關頻率不固定等問題。為解決這些問題，一方面，基于模型預測控制的直接功率控制(MPC-DPC)通過引入目標函數，并以目標函數最優作為每周期有效電壓矢量選取基準，而后引入零電壓矢量進行調制，獲取了穩定的開關頻率，并降低了穩態功率脈動，但每周期內需對全部電壓矢量的目標函數進行計算，計算量相對較大。另一方面，基于空間矢量調制的直接功率控制(SVM-DPC)利用空間矢量調制技術，替代MPC-DPC中目標函數計算和電壓矢量選擇，降低計算負擔。

與本發明最相關的現有技術是發明名稱為“一種雙饋感應發電機的無鎖相環電流控制方法及裝置”專利(專利號：CN201710205022.5)，該專利提出了基于虛擬相位角的SVM-DPC，在虛擬同步旋轉坐標系中構建電壓矩陣，實現有功、無功功率的解耦控制，存在的不足之處在于，其解耦控制相對復雜繁瑣。

發明內容

本發明的發明目的在于提供雙饋感應電機無鎖相環功率控制方法及裝置，實現對雙饋感應電機無鎖相環功率無差跟蹤與解耦控制，有效簡化控制運算。

基于同一發明構思，本發明具有兩個獨立的技術方案：

1、一種雙饋感應電機無鎖相環功率控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：采集電機的定子電壓、電流瞬時值，計算獲得電機定子輸出的有功功率P和無功功率Q；

步驟2：對電機定子輸出的有功功率P和無功功率Q進行調節，計算有功功率反饋項v_p無功功率反饋項v_q；

步驟3：基于有功功率反饋項v_p、無功功率反饋項v_q，計算電機的有功功率勵磁電壓u_p和無功功率勵磁電壓u_q；

步驟4：基于有功功率勵磁電壓u_p、無功功率勵磁電壓u_q，計算在兩相靜止坐標系下的電機轉子勵磁電壓u_rα、u_rβ；

步驟5：基于所述電機轉子勵磁電壓u_rα、u_rβ，計算以轉子電角頻率旋轉的兩相坐標系下的電機轉子勵磁電壓u_rrα、u_rrβ；根據電機轉子勵磁電壓u_rrα、u_rrβ對電機轉子側變流器進行控制。