[发明专利]用于三相三线电压型功率变换器的电流解耦控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及三相三线电压型功率变换器的电流解耦控制技术，属于电力电子功率变换器的电流控制技术领域。

背景技术

电流控制技术是高性能电压型脉宽调制(Pulse-Width Modulation-PWM)功率变换器的核心技术之一，如有源电力滤波器(APF)、功率因数校正器(PFC)、UPS以及电机驱动等都要求具有优良动态性能的高精度电流控制。现有的滞环PWM电流控制、三角形载波比例积分(PI)PWM电流控制以及公告号为CN100411293C的中国专利公开的《抛物线法电流跟踪脉宽调制控制器》等，其基本原理都是针对单相或三相四线制电压型变换器而言的电流控制技术。公告号CN100411293C公开的《抛物线法电流跟踪脉宽调制控制器》包括带复位的抛物线波形发生器、模拟反相器、比较器、复位信号发生器及模拟选择器，抛物线波形发生器输出信号的形状由时间与开关周期之比减去该比值的平方决定；模拟反相器将来自抛物线波形发生器的输出信号进行反相后，与反相前的抛物线波形信号一起送到模拟选择器进行二选一选择，输出到比较器的输入端；比较器的第一路输出控制主电路开关的动作信号，第二路控制模拟选择器，第三路作为复位信号发生器的输入。该控制器易于集成化，能使脉宽调制变换器输出电流在一个开关周期内连续跟踪指令电流值，同时保持开关频率基本恒定，但是仍然是针对单相或三相四线制电压型变换器而言的电流控制技术。对三相三线制电压型变换器而言，由于三相电流之间存在耦合关系，并不能直接将上述电流控制技术原封不动的移植到三相三线系统中，这首先需要对三相电流进行解耦控制。

三相三线电压型功率变换器的拓扑结构如图1所示。图中，三相三线电压型功率变换器的交流侧负载或电源单元2设为Y联结方式(当Δ联结方式时，可变换为Y联结方式)，三相电感L对称，u_a、u_b和u_c分别表示三相三线电压型功率变换器主电路1的三相端口与直流侧中心点0之间的电压，i_a、i_b和i_c分别表示三相三线电压型功率变换器交流侧三相线电流，u_A、u_B和u_C分别表示交流侧负载或电源单元2的相电压，u_AB、u_BC和u_CA分别表示交流侧负载或电源单元2的线电压，u_N表示交流侧负载或电源单元2的中性点N到三相三线电压型功率变换器直流侧电源或负载单元3中心点0之间的电压，直流母线电压U_dc大于交流侧负载或电源单元2的线电压的峰值。三相电压型功率开关信号分别用S_A、S_B和S_C表示，逻辑“1”表示三相三线电压型功率变换器主电路1桥式开关上桥臂开关导通(下桥臂开关截止)，逻辑“0”表示下桥臂开关导通(上桥臂开关截止)。

根据基尔霍夫定律，有

uAB+uBC+uCA≡0ia+ib+ic≡0---(1)]]>

设

u_A+u_B+u_C＝Δu_N            (2)