[发明专利]一种基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法

权利要求书

1.一种基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法，包括如下步骤：

(1)分别采集三相电压源型整流器的直流侧电容电压u_dc、三相电网电压e_sa、e_sb和e_sc、三相电网电流i_sa、i_sb和i_sc；

(2)根据Clarke变换矩阵，分别计算三相电网电压在两相静止坐标系下的α轴分量e_sα和β轴分量e_sβ、三相电网电流在两相静止坐标系下α轴分量i_sα和β轴分量i_sβ；

(3)直流侧电容电压给定值的平方与直流侧电容电压u_dc的平方之间的差值，经PI控制器调节后得到有功功率的给定值P^*，无功功率的给定值Q^*按照系统需要设定；

(4)根据瞬时功率理论，利用三相电网电压的αβ轴分量e_sα、e_sβ和三相电网电流的αβ轴分量i_sα、i_sβ，计算出整流器输出的实际有功功率P和无功功率Q；

(5)三相电压源型整流器有功功率的给定值P^*与实际有功功率P之间的差值，经PI控制器调节后，再添加上无功功率的解耦分量ω_sLQ，计算出中间变量x；其中，L为三相电压源型整流器交流侧与电网之间连接电感的电感值，ω_s为电网的角频率；

(6)三相电压源型整流器无功功率的给定值Q^*与实际无功功率Q之间的差值，经PI控制器调节后，再添加上有功功率的解耦分量-ω_sLP，计算出中间变量y；

(7)将中间变量x、y送入参考电压矢量计算模块中，计算出整流器交流侧输出电压αβ轴分量的给定值

(8)将和直流电容电压u_dc送入SVPWM调制模块中，生成用于控制三相电压源型整流器各相桥臂IGBT开通和关断所需的脉冲信号，在保证直流侧电容电压u_dc稳定的前提下，实现对整流器输出有功功率P和无功功率Q的有效控制。

2.根据权利要求1所述的基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法，其特征在于：步骤(4)中所述的整流器实际输出的有功功率P和无功功率Q的计算表达式为：

3.根据权利要求1所述的基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法，其特征在于：步骤(5)中所述的电网的角频率ω_s取常数100π。

4.根据权利要求1所述的基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法，其特征在于：步骤(7)中所述的参考电压矢量计算模块的算法如下：

令可得：

5.根据权利要求1所述的基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法，其特征在于：步骤(8)中所述的SVPWM调制模块根据u_dc和设定的开关频率，生成驱动三相电压源型整流器所需要的控制信号。