[發明專利]一種無電壓傳感器的逆變器輸出電壓諧波抑制方法、逆變器多次諧波抑制控制器及應用方法

在審

• 申請號: 202010625924.6
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN113890317A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 劉可安;尚敬;李炳璋;徐紹龍;甘韋韋;郭維;趙清良;曾明高;何喬;袁芳;彭學標;丁磊磊;杜超;林超勇;羊利芬;莫勁威
• 申請（專利權）人: 株洲中車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02M7/483
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭蔚

1.一種無電壓傳感器的逆變器輸出電壓諧波抑制方法，其特征在于，包括：

步驟一，提取所述逆變器輸出電感電流i_o的諧波分量；

步驟二，對所述電感電流i_o的諧波分量求導，再乘以所述逆變器輸出濾波電感值L，獲得所述輸出濾波電感L的h次諧波電壓降u_L-h；

步驟三，將前一個時刻逆變器控制器輸出諧波補償電壓延遲一周期，獲得當前時刻逆變器實際輸出諧波補償電壓u_cmp-h′，所述當前逆變器實際輸出諧波補償電壓u_cmp-h′與所述輸出濾波電感L的h次諧波電壓降u_L-h相減，獲得所述逆變器負載側h次諧波電壓u_o-h；

步驟四，設置諧波參考電壓為零，對負載側諧波電壓u_o-h進行調節，計算當前周期控制器的輸出h次諧波補償電壓u_cmp-h；

步驟五，將所述逆變器輸出諧波補償電壓u_cmp-h與逆變器基波輸出電壓u_r疊加，獲得逆變器控制器輸出電壓u。

2.根據權利要求1所述的無電壓傳感器的逆變器輸出電壓諧波抑制方法，其特征在于，所述步驟四中，

所述當前周期控制器輸出h次諧波補償電壓u_cmp-h是由反饋誤差信號經準諧振控制器R_h(s)調節后獲得，所述準諧振控制器R_h(s)為：

其中，hω₀為h次目標頻率，K_rh為諧振系數，ω_c影響所述準諧振控制器帶寬。

3.根據權利要求2所述的無電壓傳感器的逆變器輸出電壓諧波抑制方法，其特征在于，所述步驟一中，

采用帶通濾波器提取所述逆變器輸出電感電流i_o的諧波分量，所述帶通濾波器為：

其中，ω_c影響所述帶通濾波器帶寬，hω₀為h次目標頻率。

4.根據權利要求3所述的無電壓傳感器的逆變器輸出電壓諧波抑制方法，其特征在于，

所述步驟二中，采用微分器對所述電感電流i_o的諧波分量求導。

5.一種多次諧波抑制控制器，包括并聯的多個諧波抑制控制器，其特征在于，所述任一個諧波抑制控制器包括：

提取單元，提取所述逆變器輸出電感電流i_o的諧波分量；

求導單元，對所述電感電流i_o的諧波分量求導，再乘以所述逆變器輸出濾波電感值L，獲得所述輸出濾波電感L的h次諧波電壓降u_L-h；

第一計算單元，將前一個時刻逆變器控制器輸出諧波補償電壓延遲一周期，獲得當前時刻逆變器實際輸出諧波補償電壓u_cmp-h′，所述當前逆變器實際輸出諧波補償電壓u_cmp-h′與所述輸出濾波電感L的h次諧波電壓降u_L-h相減，獲得所述逆變器負載側h次諧波電壓u_o-h；

第二計算單元，設置諧波參考電壓為零，對負載側諧波電壓u_o-h進行調節，計算當前周期控制器輸出h次諧波補償電壓u_cmp-h；

疊加單元，將所述逆變器輸出諧波補償電壓u_cmp-h與逆變器基波輸出電壓u_r疊加，獲得逆變器控制器輸出電壓u。

6.根據權利要求5所述的多次諧波抑制控制器，其特征在于，

所述第二計算單元包括由反饋誤差信號經準諧振控制器R_h(s)調節后獲得對所述當前周期控制器輸出h次諧波補償電壓u_cmp-h，所述準諧振控制器R_h(s)為：

其中，hω₀為h次目標頻率，K_rh為諧振系數，ω_c影響所述準諧振控制器帶寬。