[發明專利]電流源型變流器系統、控制方法及空間矢量調制方法

有效

• 申請號: 202011239901.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112467776B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王政;劉鵬程
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/36
• 分類號: H02J3/36;H02M5/458;H02J3/01;H02M1/12
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王依

本公開屬于電流源型變流器領域，公開電流源型變流器系統、控制方法及空間矢量調制方法，包括：S1、根據系統運行狀態，獲取以下參數：采樣周期T_s；靜止空間電流矢量I₁，I₂；靜止空間電流矢量I₁，I₂分別在采樣周期T_s開始處的作用時間T_1s和T_2s；靜止空間電流矢量I₁，I₂分別在采樣周期T_s結束處的作用時間T_1e和T_2e；T₁+T₂在采樣周期T_s開始處和結束處的時間值T_12s和T_12e，其中T₁、T₂分別為靜止空間電流矢量I₁，I₂的周期；S2、獲取矢量作用時間T_1f和T_12f；通過統一的公式以計算精確的作用時間；在電流源型變流器系統中采用改進的空間矢量調制方法，可以有效改善傳統空間矢量調制在低開關頻率下產生的變流器電流穩態低次諧波含量大的問題。

技術領域

本公開屬于電流源型變流器領域，具體涉及電流源型變流器系統、控制方法及空間矢量調制方法。

背景技術

電流源型變流器具有拓撲結構簡單，四象限運行，輸出電流電壓波形正弦以及可靠的過流和短路保護能力，因此適用于泵類、壓縮機、風力發電以及高壓直流輸電系統中。大功率電流源型變流器已經在中壓傳動系統中得到廣泛的商業應用，且隨著儲能元件與寬禁帶開關器件以及先進控制與調制技術的發展，電流源型變流器在中小功率場合，如光伏發電，電動汽車等領域中的應用也得到進一步的關注和研究。

當電流源型變流器應用在大功率中壓傳動系統中時，為了減小開關損耗以及滿足功率開關管的散熱要求，變流器的開關頻率通常被限制在500Hz左右。目前，指定諧波消除法，梯形波脈寬調制和空間矢量調制是電流源型變流器常用的三種調制方式，其中空間矢量調制法的數字實現簡單且具有快速的動態性能，但是在低開關頻率下會導致調制出的變流器電流中含有大量的低次諧波電流，造成系統損耗增加以及引發系統LC諧振，因此在電流源型變流器系統中的應用受到了限制。

現有的針對低開關頻率下傳統的空間矢量調制法做出改善的調制法有多重采樣空間矢量調制法以及基于迭代法的空間矢量調制法。然而，多重采樣空間矢量調制法一個載波周期內需要對作用時間進行多次采樣計算，對數字信號處理器和模擬數字轉換器的性能和處理速度提出更高的要求，同時多重采樣也會導致額外的開關頻率；基于迭代法的空間矢量調制法保持了傳統空間矢量調制法在一個載波周期內只采樣一次的特點，但是針對一個扇區內的每個和載波信號相交的作用時間都需要設計迭代方程式，且隨著采樣周期和基波頻率的改變都需要重新設計作用時間的迭代式，增加了數字實現的復雜度。

發明內容

本公開的目的在于提供電流源型變流器系統、控制方法及空間矢量調制方法。

本公開的目的可以通過以下技術方案實現：

電流源型變流器系統的空間矢量調制方法，包括以下步驟：