[發明專利]一種無刷雙饋獨立發電系統的轉矩脈動抑制裝置及方法

有效

• 申請號: 202110097294.4
• 申請日: 2021-01-25
• 公開（公告）號: CN112865637B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 劉毅;張茂鑫;徐偉
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/22
• 代理公司: 武漢華之喻知識產權代理有限公司 42267
• 代理人: 李君;曹葆青

1.一種無刷雙饋獨立發電系統的轉矩脈動抑制裝置，其特征在于，包括LSC控制系統，連接在無刷雙饋電機的功率繞組側，用于穩定直流母線電壓；同時采用負載側諧波電流參考值補償LSC側基波電流參考值，用于控制功率繞組的諧波電壓；

其中，所述無刷雙饋獨立發電系統的負載包括不對稱負載和非線性負載；所述負載側諧波電流參考值包括負載側-1次諧波電流參考值和負載側5次諧波電流參考值；

所述LSC控制系統包括：

直流母線電壓控制模塊，其輸出端連接LSC側電流控制模塊的第二輸入端；LSC側電流變換模塊，其輸出端連接LSC側電流控制模塊的第三輸入端；順次相連的LSC側電流控制模塊、LSC側電壓變換模塊和第二SVPWM發生器；

PW電流提取模塊和PW電壓提取模塊，分別用于獲取功率繞組側的各次旋轉坐標系下實際電流分量和實際電壓分量；且PW電壓提取模塊還用于計算功率繞組基波電壓幅值和功率繞組變化角θ_p；PW電壓諧波參考值計算模塊，其輸出端連接PW電壓諧波控制模塊的輸入端；用于計算補償轉矩二次諧波和六次諧波的PW電壓諧波給定值；

PW電壓諧波控制模塊的輸出端連接LSC側電流控制模塊的第一輸入端；用于將補償轉矩二次諧波和六次諧波的PW電壓諧波給定值分別與功率繞組側-1次旋轉坐標系下和5次旋轉坐標系下的實際電壓分量作差；差值順次進行比例積分運算、乘法運算和坐標變換，獲取正序基頻旋轉坐標系下的負載側諧波電流參考值；

所述LSC側電流控制模塊用于將采用負載側諧波電流參考值補償LSC側基波電流參考值，補償后的結果與坐標系下LSC側電流作差，對差值進行比例積分諧振運算獲取負載側dq坐標系電壓參考值。

2.根據權利要求1所述的轉矩脈動抑制裝置，其特征在于，還包括MSC控制系統，連接在無刷雙饋電機的控制繞組側，用于穩定功率繞組基波電壓幅值。

3.根據權利要求2所述的轉矩脈動抑制裝置，其特征在于，所述補償轉矩二次諧波的PW電壓諧波給定值為：

所述補償轉矩六次諧波的PW電壓諧波給定值為：

其中，和分別為補償轉矩二次諧波的PW電壓諧波給定值的d軸分量和q軸分量；和分別為功率繞組側正序基頻旋轉坐標系下的實際電壓分量和實際電流分量；和分別為功率繞組側5次旋轉坐標系下的實際電壓分量和實際電流分量；和分別為功率繞組側7次旋轉坐標系下的實際電壓分量和實際電流分量；為功率繞組側-1次旋轉坐標系下的實際電流分量；和為補償轉矩六次諧波的PW電壓諧波給定值的d軸分量和q軸分量。

4.根據權利要求3所述的轉矩脈動抑制裝置，其特征在于，所述PW電壓諧波控制模塊，包括第十加法器、第十一加法器、第十二加法器、第十三加法器、第五PI控制器、第六PI控制器、第七PI控制器、第八PI控制器、第二乘法器、第三乘法器、第四乘法器、第五乘法器、第一坐標變換器和第二坐標變換器；

所述第十加法器、第十一加法器、第十二加法器和第十三加法器分別用于進行和運算；所述第五PI控制器、第六PI控制器、第七PI控制器和第八PI控制器分別用于對和進行比例積分運算；第二乘法器、第三乘法器、第四乘法器和第五乘法器用于確定正相關關系；第一坐標變換模塊用于獲取正序基頻旋轉坐標下的負載側-1次諧波電流參考值；第二坐標變換模塊用于獲取正序基頻旋轉坐標下的負載側5次諧波電流參考值；

其中，和分別為補償轉矩二次諧波的PW電壓諧波給定值的d軸分量和q軸分量；和分別為補償轉矩六次諧波的PW電壓諧波給定值的d軸分量和q軸分量；和分別為功率繞組側-1次旋轉坐標系下d軸和q軸的實際電壓分量；和分別為功率繞組側5次旋轉坐標系下d軸和q軸的實際電壓分量。