[发明专利]并联PWM整流器零序环流控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及零序环流控制技术，尤其是涉及一种三相无中线输入无变压器隔离输入输出直接并联的PWM整流器零序环流控制方法。

背景技术

三相无中线输入的PWM整流器并联的零序环流控制是难点。零序环流会增加系统的功耗，磁性元件、滤波电容甚至开关器件都可能会由于过流损坏。

现有的采用dq控制及SVPWM调制的单机控制器的结构框图如图1所示，V_ref是整流器输出的给定值，V_bus是输出电压(母线电压)采样的瞬时值，I_la、I_lb、I_lc分别是三相输入的电感电流值，T_o是调制输出矢量所在扇区的零矢量导通时间，T₁和T₂是调制输出矢量所在扇区的有效矢量导通时间，PWM1、PWM2、PWMx是整流桥所需的PWM信号。然而，这种dq控制方法则无法抑制零序电流。

针对上述技术问题，常见的解决办法是在输入侧采用变压器隔离，这种方法虽然可以完全抑制零序环流，但会大大增加系统的成本和体积，同时也并不适合模块化设计。

三相无中线输入的PWM整流器并联，不采用变压器隔离的话，相互间的零序环流会很大，业界提出过很多解决方案，有的控制策略复杂不容易实现，稳定性较低；有的采用集中控制方案，可靠性低且不适合模块化设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种三相无中线输入无变压器隔离输入输出直接并联的PWM整流器零序环流控制方法，在常见的整流器单机控制的基础上不增加任何传感器，方法实现简单、可靠，且适合模块化设计。

本发明采用如下技术方案实现：一种并联PWM整流器零序环流控制方法，其包括步骤：

A、采集三相输入电流I_la、I_lb和I_lc，由零序电流控制器根据三相输入电流I_la、I_lb和I_lc计算出“111”零矢量在整个零矢量所占百分比η；

B、由DQ控制器及SVPWM调整单元根据直流输出电压的采样值V_bus、直流输出电压的给定值V_ref、三相输入电流I_la、I_lb和I_lc计算出开关周期内零矢量的导通时间T_o、所在扇区两个非零矢量的导通时间T₁和T₂；

C、由零矢量分配单元根据η信号和T_o信号计算出“111”零矢量的导通时间T_o1和“000”零矢量的导通时间T_o2，将T_o1信号和T_o2信号输出至SVPWM发波单元；

D、SVPWM发波单元利用输入信号T_o1、T_o2、T₁和T₂，输出整流桥所需的PWM信号。

其中，步骤A具体包括：

集三相输入电流I_la、I_lb和I_lc并计算出零序电流I_o：I_o=-(I_la+I_lb+I_lc)；

由零序电流控制器根据零序电流Io计算出“111”零矢量在整个零矢量所占百分比η：η=(0-I_x)*K_p+0.5，K_p是零序电流控制器的比例系数，0.5是η的前馈值。

其中，步骤B包括：

计算出d/q坐标系下的调节量U_d和U_q，变换到α/β坐标系下得到U_α和U_β；

计算出扇区号sec，利用扇区号sec按照下面这个公式就可以计算出T₁和T₂，计算公式为：