[发明专利]LCL滤波型PWM整流器的有源阻尼直接功率控制系统及方法

权利要求书

1.LCL滤波型PWM整流器的有源阻尼直接功率控制系统，其特征在于：包括：

网侧采集模块，用于从LCL滤波器的网侧采集并计算得到电参数的实际值，实际值包括有功功率实际值p和无功功率实际值q；

电容侧采集模块，包括有源阻尼功率单元，用于从LCL滤波器的电容侧采集电容电流，根据电容电流构造阻尼功率，阻尼功率包括有功功率阻尼p_d和无功功率阻尼q_d；

电压采集模块，用于从PWM整流器的直流母线上采集电参数的指令值，指令值包括有功功率指令值p^*；

处理模块，分别从网侧采集模块获取实际值、从电容侧采集模块获取阻尼功率、从电压采集模块获取指令值，并根据实际值、指令值和阻尼功率生成指令电流，并将指令电流传输给无差拍电流控制模块；

无差拍电流控制模块，根据指令电流生成开关信号，并将开关信号传输给空间电压矢量控制模块；

空间电压矢量控制模块，用于根据开关信号控制PWM整流器。

2.如权利要求1所述的LCL滤波型PWM整流器的有源阻尼直接功率控制系统的控制方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤一、所述网侧采集模块采集PWM整流器网侧的电压分量和电流分量，并通过滤波去除干扰的毛刺信号，然后将电压分量和电流分量从模拟信号转换为数字信号，然后计算出有功功率实际值p和无功功率实际值q；

步骤二、所述电容侧采集模块采集LCL滤波器的电容电流，并通过滤波去除干扰的毛刺信号，然后将电容电流从模拟信号转换为数字信号，并根据电容电流构造阻尼功率，阻尼功率包括有功功率阻尼p_d和无功功率阻尼q_d；

步骤三、所述电压采集模块从PWM整流器的直流母线上采集母线电压，并通过滤波去除干扰的毛刺信号，然后将电压信号从模拟信号转换为数字信号，并根据母线电压计算有功功率指令值p^*，同时令无功功率指令值q^*＝0；

步骤四、所述处理模块利用有功功率实际值p减去有功功率阻尼p_d和有功功率指令值p^*，得到有功功率差值；处理模块利用无功功率实际值q减去无功功率阻尼q_d和无功功率指令值q^*，并加上电容无功功率补偿q_c得到无功功率差值；

步骤五、处理模块利用有功功率差值得到指令电流的d轴分量，并用无功功率差值得到指令电流的q轴分量，并将指令电流的d轴分量和q轴分量送至所述无差拍电流控制模块；

步骤六、无差拍电流控制模块对指令电流的d轴分量和q轴分量进行无差拍控制并生成开关信号，然后将开关信号传输给所述空间电压矢量控制模块；

步骤七、空间电压矢量控制模块根据开关信号控制PWM整流器。

3.如权利要求2所述的LCL滤波型PWM整流器的有源阻尼直接功率控制系统的控制方法，其特征在于：所述步骤一中，有功功率实际值p和无功功率实际值q的计算方法为：

p＝e_di_1d+e_qi_1q，q＝e_di_1q-e_qi_1d；

式中e_1d、e_1q分别为网侧电压e的d轴分量和q轴分量，i_1d、i_1q分别为网侧电流i₁的d轴分量和q轴分量。

4.如权利要求2所述的LCL滤波型PWM整流器的有源阻尼直接功率控制系统的控制方法，其特征在于：

所述步骤二中，有功功率阻尼p_d和无功功率阻尼q_d的构造方法为：

p_d＝k_d(i_Cαi_1α+i_Cβi_1β)，q_d＝k_d(i_Cβi_1α-i_Cαi_1β)；

式中，k_d为电容电流i_c的反馈系数，i_cα、i_cβ分别为电容电流i_c在α轴和β轴上的分量；i_1α、i_1β分别为网侧电流i₁在α轴和β轴上的分量。