[发明专利]基于瞬态电磁能量平衡的电力电子变换器控制方法有效
| 申请号： | 201210475860.1 | 申请日： | 2012-11-21 |
| 公开（公告）号： | CN102931819A | 公开（公告）日： | 2013-02-13 |
| 发明（设计）人： | 赵争鸣;鲁挺;贺凡波;尹璐;袁立强;孙晓瑛 | 申请（专利权）人： | 清华大学 |
| 主分类号： | H02M1/00 | 分类号： | H02M1/00;H02M7/483 |
| 代理公司： | 北京众合诚成知识产权代理有限公司 11246 | 代理人： | 薄观玖 |
| 地址： | 100084 北京市*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 基于 瞬态 电磁 能量 平衡 电力 电子 变换器 控制 方法 | ||
技术领域
本发明涉及电力电子变换系统的控制方法，属于电力电子技术领域。
背景技术
变换器的目的是实现电磁能量特征（电量波形、特征参数等）的有效变换。为得到所期望的变换特性，目前大部分电力电子变换器中都采用PWM的方法以得到所需的电力特性，这种以PWM方式输出的电磁能量表现为脉冲及脉冲序列形式，有效的脉冲能量及其序列是电力电子变换器中的基本形式。这种脉冲能量是电磁能量瞬态变换过程的一种形式，其时间常数通常在微秒或纳秒之内。这种短时间尺度的电磁能量瞬态过程对于电力电子变换器的可靠运行起决定性作用：一方面它是电量波形变换的基础；另一方面，若控制不好，它将直接导致器件失效和装置损坏。
对于电力电子变换器各种经典控制方法，如矢量控制（VC）、直接转矩控制(DTC)、直接功率控制(DPC)等，虽然其内环（电流环或功率环）各具特点，但共同点是其外环均采用了相似的结构，即通过指令值（电压或电流）和反馈值的误差，采用PI调节器进行调节，控制结构图如图1 所示。
这种常规的PI控制器（以直流母排电压控制为例）如式（1）所示：
它利用其积分环节消除控制误差。但是，积分环节对过去时刻系统状态的“记忆效应”会在动态过程中造成超调。以直流母线电压上升过程为例，在电压控制动态过程中，实际直流母线电压偏离其指令值，指令值和反馈值之差在PI控制器积分环节中随时间积累，变换器输入有功功率或有功电流逐渐增加。当输入功率上升至高于输出功率与电阻消耗功率之和，即pin > pRs + pout时，可得能量平衡关系：
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H02M1-00 变换装置的零部件
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