[發明專利]一種用于在電網受干擾時優化Vienna整流器輸入電流的方法

有效

• 申請號: 202011396769.1
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112532025B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 呂建國;呂勛;史兆成;孫狀;蔡衛峰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/084;H02M1/088;H02M7/12;H02M1/12
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1.一種用于在電網受干擾時優化Vienna整流器輸入電流的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、電網受干擾時以抑制有功功率波動為控制目標，生成基本調制波；

步驟2、分別計算每相電流和每相參考電壓的相位差，通過判斷電流超前或滯后參考電壓，確定每相電流對應的畸變區域及補償范圍；

步驟3、在三相電流畸變區間內，基于基本調制波確定補償電壓，給原來的每相參考電壓同時加入補償電壓得到新調制波，與上下幅值和相位均一致的三角載波交截，最終得到電網受干擾時控制Vienna整流器開關的脈寬調制波；

其特征在于，步驟2所述分別計算每相電流和每相參考電壓的相位差，通過判斷電流超前或滯后參考電壓，確定每相電流對應的畸變區域及補償范圍，具體如下：

平衡電網單位功率因數下，網側電流與網側電壓同相位，網側電流經過濾波器產生相位偏移，使得網側電流與整流器側三相參考電壓相位不一致，出現網側電流過零點畸變現象；

電網受干擾時，采用基于正負序雙控制的雙電流控制策略以抑制有功功率波動為控制目標，由于網側電流負序分量與網側電壓負序分量反相，使得網側電壓與網側電流存在一個相位差，同時由于濾波器產生的電感壓降，最終使得網側電流與整流器側三相參考電壓相位不一致，而網側電流與參考電壓極性相反是電流發生畸變的主要原因，因此，求出每相電流與每相參考電壓相位差及電流畸變的初始時刻至關重要；

包括以下步驟：

(1)采樣交流側三相電壓e_a、e_b、e_c，利用對稱分量法對交流側電壓進行正負序分解，因為Vienna整流器采用三相三線制接法，因此無零序電流通路，故不考慮網側電壓的零序分量，只考慮其正、負序分量；

(2)以抑制有功功率波動為控制目標，基于正負序分量計算出網側三相電流表達式；

(3)建立KVL方程，計算三相參考電壓表達式；

(4)比較每相電流和每相參考電壓的相位差，通過判斷電流超前或滯后參考電壓，確定每相電流對應的畸變區域及補償范圍。

2.根據權利要求1所述的一種用于在電網受干擾時優化Vienna整流器輸入電流的方法，其特征在于，步驟1在電網受干擾時以抑制有功功率波動為控制目標建立三相參考電壓，生成基本調制波，包括以下步驟：

(1)通過解耦雙同步坐標系鎖相環單元提取電網電壓正、負序分量及對電網電壓正序分量鎖相；

(2)以抑制有功功率波動為控制目標，通過電流指令計算單元得到網側電流指令，并通過PI控制器實現網側電流的跟蹤控制；

(3)將得到的調制波正、負序分量經dq/abc變換得到基本調制波。

3.根據權利要求1所述的一種用于在電網受干擾時優化Vienna整流器輸入電流的方法，其特征在于，步驟3所述在三相電流畸變區間內，給原來的每相參考電壓同時加入補償電壓得到新調制波，與上下幅值和相位均一致的三角載波交截，最終得到電網受干擾時控制Vienna整流器開關的脈寬調制波，具體為：

在三相電流畸變區間內，給原來的每相參考電壓同時加入補償電壓，原來的每相參考電壓在畸變區域內被補償至0，得到補償后的新調制波，電流畸變問題得到改善；

補償后的新調制波在正、負半軸分別與上下幅值和相位均一致的三角載波進行交截，得到可控制Vienna整流器開關管的脈寬調制波，即每相上的兩路脈寬調制波分別控制六開關管Vienna整流器同一橋臂上下兩個開關管，或者每相上的兩路脈寬調制波相與之后控制三開關管Vienna整流器每相橋臂上的開關管。