[发明专利]减小三相整流型负载下逆变器输出电压THD的控制系统及方法

权利要求书

1.一种减小三相整流型负载下逆变器输出电压THD的控制系统，其特征在于，其包括：

输出电压反馈控制模块，用于将三相输出电压采样信号v_OA、v_OB、v_OC进行基频dq变换，得到dq坐标系下的电压反馈信号v_Od、v_Oq；所得的两个电压反馈信号v_Od、v_Oq分别与其参考值v_Odref、v_Oqref作比较，其差分别通过第一PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的指令信号i_Cdref、i_Cqref；

输出电容电流反馈控制模块，用于将三相电感电流采样信号i_LA、i_LB、i_LC与三相输出电流采样信号i_OA、i_OB、i_OC分别作差，得到输出电容电流反馈信号i_CA、i_CB、i_CC；将得的输出电容电流反馈信号i_CA、i_CB、i_CC进行基频dq变换，得到dq坐标系下的基频反馈信号i_Cd、i_Cq；所得的两个基频反馈信号i_Cd、i_Cq分别与其指令信号i_Cdref、i_Cqref作比较，其差分别通过第二PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的电容电流反馈控制信号v_Odreg1、v_Oqreg1；

输出电感电流5/7次谐波前馈控制模块，用于将三相电感电流采样信号i_LA、i_LB、i_LC进行工频的5倍频dq变换和7倍频dq变换，并均经一阶惯性环节滤波后得到dq坐系下的5倍频反馈信号i_Ld5(5)、i_Lq5(5)和7倍频反馈信号i_Ld7(7)、i_Lq7(7)；所得的5倍频反馈信号i_Ld5(5)、i_Lq5(5)再分别进行i_Ld5(5)、i_Lq5(5)工频的5倍频dq反变换得到abc坐标系下的5倍频abc坐标信号i_LA5(5)、i_LB5(5)和i_LC5(5)；所得的7倍频反馈信号i_Ld7(7)、i_Lq7(7)再分别进行i_Ld7(7)、i_Lq7(7)工频的7倍频dq反变换得到abc坐标系下的7倍频abc坐标信号i_LA7(7)、i_LB7(7)和i_LC7(7)；将所得的5倍频abc坐标信号i_LA5(5)、i_LB5(5)、i_LC5(5)进行基频dq变换，得到dq坐系下的5倍频初始调制信号i_Ld(5)和i_Lq(5)；将所得的7倍频abc坐标信号i_LA7(7)、i_LB7(7)和i_LC7(7)进行基频dq变换，得到dq坐系下的7倍频初始调制信号i_Ld(7)和i_Lq(7)；所得的5倍频初始调制信号i_Ld(5)、i_Lq(5)以及7倍频初始调制信号i_Ld(7)、i_Lq(7)分别乘以-K₁、K₁、K₂、-K₂得到dq坐标系下的5倍频输出调制信号v_Oqreg2(5)、v_Odreg2(5)和7倍频输出调制信号v_Oqreg2(7)、v_Odreg2(7)，其中K₁、K₂为正实数常量；

PWM调制模块，用于将输出调制信号v_Odreg、v_Oqreg进行基频dq反变换，得到三相输出调制信号v_OAreg、v_OBreg、v_OCreg；三相输出调制信号v_OAreg、v_OBreg、v_OCreg分别与载波比较进行PWM调制，得到三相桥臂上开关器件的控制脉冲，将所述控制脉冲通过驱动电路后控制逆变器工作；所述输出调制信号v_Odreg由电压反馈信号v_Od、电容电流反馈控制信号v_Odreg1、5倍频输出调制信号v_Odreg2(5)和7倍频输出调制信号v_Odreg2(7)相加所得；所述输出调制信号v_Oqreg由电压反馈信号v_Oq、电容电流反馈控制信号v_Oqreg1、5倍频输出调制信号v_Oqreg2(5)和7倍频输出调制信号v_Oqreg2(7)相加所得。

2.一种减小三相整流型负载下逆变器输出电压THD的控制方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤1、将三相输出电压采样信号v_OA、v_OB、v_OC进行基频dq变换，得到dq坐标系下的电压反馈信号v_Od、v_Oq；所得的两个电压反馈信号v_Od、v_Oq分别与其参考值v_Odref、v_Oqref作比较，其差分别通过第一PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的指令信号i_Cdref、i_Cqref；

步骤2、将三相电感电流采样信号i_LA、i_LB、i_LC与三相输出电流采样信号i_OA、i_OB、i_OC分别作差，得到输出电容电流反馈信号i_CA、i_CB、i_CC；将得的输出电容电流反馈信号i_CA、i_CB、i_CC进行基频dq变换，得到dq坐标系下的基频反馈信号i_Cd、i_Cq；所得的两个基频反馈信号i_Cd、i_Cq分别与其指令信号i_Cdref、i_Cqref作比较，其差分别通过第二PI调节器控制后分别得到dq坐标系下的电容电流反馈控制信号v_Odreg1、v_Oqreg1

步骤3、将三相电感电流采样信号i_LA、i_LB、i_LC进行工频的5倍频dq变换和7倍频dq变换，并均经一阶惯性环节滤波后得到dq坐系下的5倍频反馈信号i_Ld5(5)、i_Lq5(5)和7倍频反馈信号i_Ld7(7)、i_Lq7(7)；所得的5倍频反馈信号i_Ld5(5)、i_Lq5(5)再分别进行i_Ld5(5)、i_Lq5(5)工频的5倍频dq反变换得到abc坐标系下的5倍频abc坐标信号i_LA5(5)、i_LB5(5)和i_LC5(5)；所得的7倍频反馈信号i_Ld7(7)、i_Lq7(7)再分别进行i_Ld7(7)、i_Lq7(7)工频的7倍频dq反变换得到abc坐标系下的7倍频abc坐标信号i_LA7(7)、i_LB7(7)和i_LC7(7)；将所得的5倍频abc坐标信号i_LA5(5)、i_LB5(5)、i_LC5(5)进行基频dq变换，得到dq坐系下的5倍频初始调制信号i_Ld(5)和i_Lq(5)；将所得的7倍频abc坐标信号i_LA7(7)、i_LB7(7)和i_LC7(7)进行基频dq变换，得到dq坐系下的7倍频初始调制信号i_Ld(7)和i_Lq(7)；所得的5倍频初始调制信号i_Ld(5)、i_Lq(5)以及7倍频初始调制信号i_Ld(7)、i_Lq(7)分别乘以-K₁、K₁、K₂、-K₂得到dq坐标系下的5倍频输出调制信号v_Oqreg2(5)、v_Odreg2(5)和7倍频输出调制信号v_Oqreg2(7)、v_Odreg2(7)，其中K₁、K₂为正实数常量；

步骤4、将输出调制信号v_Odreg、v_Oqreg进行基频dq反变换，得到三相输出调制信号v_OAreg、v_OBreg、v_OCreg；三相输出调制信号v_OAreg、v_OBreg、v_OCreg分别与载波比较进行PWM调制，得到三相桥臂上开关器件的控制脉冲，将所述控制脉冲通过驱动电路后控制逆变器工作；所述输出调制信号v_Odreg由电压反馈信号v_Od、电容电流反馈控制信号v_Odreg1、5倍频输出调制信号v_Odreg2(5)和7倍频输出调制信号v_Odreg2(7)相加所得；所述输出调制信号v_Oqreg由电压反馈信号v_Oq、电容电流反馈控制信号v_Oqreg1、5倍频输出调制信号v_Oqreg2(5)和7倍频输出调制信号v_Oqreg2(7)相加所得。