[发明专利]一种高压级联能量回馈变频器功率模块的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于节能环保的电力电子领域，具体而言，涉及一种具有能量双向流动的高压级联能量回馈变频器控制方法。

背景技术

随着电力电子器件、现代控制理论，计算机技术的发展，交流电机变频调速技术的控制性能得到大幅度地提高，变频调速已成为当代交流电机调速的潮流，在工业控制的各个领域得到广泛的应用。但目前应用的通用型变频器，存在着网侧电流谐波污染大、能量不可逆，直流侧电容体积庞大、容易损坏等问题。

而电网不平衡状态PWM整流器控制策略研究所针对的变频器大多数均设定在电网条件下进行的，但实际上电网系统不平衡现象时有发生，以三相电网平衡为约束条件设PWM整流器就会出现不正常的运行状态，如PWM整流器直流侧电压和网侧电流的谐波幅值增大、网侧电流不平衡等问题，甚至严重时可能会损坏变频设备。

因此，提供一种高压级联能量回馈变频器功率模块的控制系统及方法是非常必要的，也具有重要意义。

发明内容

技术问题：本发明提供一种可以实现能量双向流动和单位功率因数运行，并可扩展到非级联型逆变器中的高压级联能量回馈变频器功率模块的控制方法。

技术方案：本发明的高压级联能量回馈变频器功率模块的控制方法，包括以下步骤：

1）提取网侧电压正负序分量和网侧电流正负序分量；

2）将步骤1）中提取的网侧电压正序分量输入到软件锁相环中，获取到网侧电压相位；

3）首先采用步骤1）中提取的网侧电压正负序分量和网侧电流正负序分量，构建控制系统的正负序数学模型如下式所示：

ud=-L(diddt)+ωL·iq+eduq=-L(diqdt)-ωL·id+eq]]>式（1）

其中：

u_d、u_q—为dq轴下网侧输出电压的d轴分量和q轴分量；

e_d、e_q—为dq轴下网侧电压的d轴分量和q轴分量；

i_d、i_q—为dq轴下网侧输入电流的d轴分量和q轴分量；

L—为网侧进线电感；

ω—为电网角速度；

采用正负序数学模型，对采样电路传输来的电压信号和电流信号进行处理，即把正序分量和负序分量同时入上式中，得到并网侧的输出电压的正序分量值和负序分量值；

4）根据步骤2）得到的网侧电压相位和步骤3）得到的并网侧的电压矢量正负序分量，进行空间矢量脉冲宽度调制，得到网侧输出电压。

本发明的步骤3）中，采用双环控制法获得式（1）中的d轴电流变化率和q轴电流变化率