[發明專利]三有源橋變換器功率解耦移相控制及電流有效值優化方法

有效

• 申請號: 202110654523.8
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113507214B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 肖凡;涂春鳴;羅瑩超;陳堃;劉貝;郭祺;胡興洋
• 申請（專利權）人: 湖南大學;國網湖北省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335;H02M1/08;H02M1/088
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 劉加

1.一種三有源橋變換器功率解耦移相控制及電流有效值優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)設置功率解耦移相控制的必要條件，必要條件為2D₄+D₂＝2D₅+D₃；D₂是端口二的交流側電壓方波v_H2的內移相比，D₃是端口三的交流側電壓方波v_H3的內移相比，D₄是端口一、二間的外移相比，D₅是端口一、三間的外移相比；

(2)設置各移相比的精確度ΔD，取符合精度要求的各移相比數值；

(3)通過約束函數篩選符合要求的各移相比數值；

(4)計算各端口傳輸功率及電流有效值平方和；

(5)采集實際傳輸功率，確定功率的允許誤差ΔP，以允許誤差ΔP為約束條件，篩選符合要求的各端口傳輸功率的數值、各移相比數值、電流有效值平方和數值；

(6)找到最小電流有效值平方和及對應的移相比D₂、D₃、D₄；

(7)生成控制各端口開關管開斷的PWM控制信號；

所述步驟(2)的具體過程如下：

根據DSP控制器的周期計數器值設置移相比D的精確度ΔD，移相比D包括D₂、D₃、D₄、D₅，在移相比0≤D≤1，精確度ΔD的約束條件下，D₂取符合條件的所有數值存入數組D₂[l]，D₃取符合條件的所有數值存入數組D₃[l]，D₄取符合條件的所有數值存入數組D₄[l]；

所述步驟(3)的具體過程如下：

設置約束函數篩選數組D₂[l]、D₃[l]、D₄[l]；約束函數為F_k(D)≥0，其中通過約束函數F_k(D)≥0篩選得到數組D₂[m]、D₃[m]、D₄[m]；

所述步驟(4)的具體過程如下：

根據各端口傳輸功率表達式及電流有效值平方和表達式計算得到端口二的傳輸功率P₂*、端口三的傳輸功率P₃*及電流有效值平方和ΣI_rms²，將計算得到的一組端口二的傳輸功率數值存入數組P₂*[m]，將計算得到的一組端口三的傳輸功率數值存入數組P₃*[m]，將計算得到的電流有效值平方和數值存入數組ΣI_rms²[m]；

所述步驟(4)中，各端口傳輸功率表達式及電流有效值平方和表達式為：

其中：中間變量

V₁是端口一的直流側電壓，V₂是端口二的直流側電壓，V₃是端口三的直流側電壓，三繞組高頻變壓器的變比為N₁/N₂/N₃，n₁₂＝N₁/N₂、n₁₃＝N₁/N₃，V₂'為端口二的直流側電壓折算到端口一的值，V₃'為端口三的直流側電壓折算到端口一的值，V₂'＝n₁₂V₂、V₃'＝n₁₃V₃；L₁為端口一的等效電感，L₂為端口二的等效電感，L₃為端口三的等效電感，L₂'為端口二的等效電感折算到端口一的值，L₃'為端口三的等效電感折算到端口一的值，L₂'＝n₁₂²L₂、L₃'＝n₁₃²L₃；為端口一的電流有效值；為端口二的電流有效值；為端口三的電流有效值；L₁₂是端口一二的等效電感參數；L₁₃是端口一三的等效電感參數；L₂₃是端口二三的等效電感參數。