[發明專利]高過載能量變換電源動態同步轉矩控制方法及系統

有效

• 申請號: 202011062026.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN112271723B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 周樂明;肖嬋;易偉浪;王舒克;周杰;劉琦;肖志強
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/24;H02J3/28;H02J3/46;H02J3/48;H02J3/50
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強;王娟

1.一種高過載能量變換電源動態同步轉矩控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)采樣前級PWM變換器、后級PWM變換器三相輸出電壓u_i、輸出電流i_i以及柴油發電機組輸出電壓u₀；其中，i＝1表示所采樣的數據為前級PWM變換器的電壓、電流；i＝2表示所采樣的數據為后級PWM變換器的電壓、電流；

2)利用所述前級PWM變換器、后級PWM變換器三相輸出電壓u_i、輸出電流i_i分別計算前級PWM變換器、后級PWM變換器的有功功率P_ei和無功功率Q_ei，并利用鎖相環獲取柴油發電機組輸出電壓角頻率ω₀和相角

3)利用所述無功功率Q_ei和輸出電壓U_i，計算前級PWM變換器、后級PWM變換器的輸出電壓指令幅值E_mi；其中，Q_n為前級PWM變換器、后級PWM變換器的額定無功功率，U_n為前級PWM變換器、后級PWM變換器的額定輸出電壓，K_q為無功調節系數，D_q為電壓下垂系數；i＝1表示前級PWM變換器對應的參數；i＝2表示后級PWM變換器的對應的參數；

4)所述輸出電壓指令幅值E_mi和相角θ_i得到前后級變換器輸出電壓控制信號θ_i＝∫ω_idt；ω_i為前級PWM變換器、后級PWM變換器輸出電壓角頻率；

5)控制信號通過PWM調制獲得驅動信號

利用下式獲得前級PWM變換器、后級PWM變換器輸出電壓角頻率ω_i：

其中，P_N為前級PWM變換器、后級PWM變換器額定輸入功率，ω_n為前級PWM變換器、后級PWM變換器額定輸出角頻率，J為虛擬慣性系數，D_p為阻尼系數；T_Hi為動態同步轉矩；

T_Hi＝H_damp(ω_i-ω₀)；其中H_damp為動態同步轉矩阻尼系數。

2.根據權利要求1所述的高過載能量變換電源動態同步轉矩控制方法，其特征在于，引入動態同步轉矩T_Hi后，柴油發電機組的角頻率加速度a'₀、前級PWM變換器、后級PWM變換器的a'_i表達式如下：

其中，T_n0為柴油發電機組的額定轉矩；T_ni為前級PWM變換器、后級PWM變換器的額定轉矩，T_D0為柴油發電機組的阻尼轉矩，T_Di為前級PWM變換器、后級PWM變換器的阻尼轉矩，T_e0為柴油發電機組的電磁轉矩，T_ei為前級PWM變換器、后級PWM變換器的電磁轉矩，T₀為柴油發電機組的合轉矩，T_i為前級PWM變換器、后級PWM變換器的合轉矩，J為虛擬慣性系數。