[发明专利]一种变流器并联系统的控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种变流器并联系统的控制系统，其特征在于：单个变流器包括逆变器模块，变压器模块及LC滤波模块；所述控制系统包括采样单元和控制单元；

所述采样单元包括：

三相电流采集单元，与LC滤波模块输出端连接，用于采集三相电流I_u,I_v,I_w；

三相电压采集单元，与LC滤波模块输出端连接，用于采集三相电压U_u,U_v,U_w；

输入电压采集单元，与逆变器模块输入端连接，用于采集输入电网电压U_in；

所述控制单元包括：

电流解耦单元：获取三相电流采集单元的数据，进行同步坐标系下分解，生成d、q轴直流电流分量；

全傅立叶功率分析单元：获取三相电流采集单元和三相电压采集单元的数据，进行瞬时功率计算，生成有功功率和无功功率；

电压解耦及谐波电压提取单元：获取三相电压采集单元数据，进行同步坐标系下分解，获取d、q轴直流电压分量；

同步下垂及虚拟阻抗添加单元：获取电流解耦单元生成的d、q轴直流电流分量、全傅立叶功率分析单元生成的有功功率和无功功率、以及电压解耦及谐波电压提取单元生成的d、q轴直流电压分量，并进行同步下垂及虚拟阻抗添加，将系统输入电压控制变量与频率控制变量，转化为系统目标电压及目标频率；

谐波消除锁相算法单元：获取同步下垂及虚拟阻抗添加单元生成的目标电压及目标频率、电压解耦及谐波电压提取单元生成的d、q轴直流电压分量，将基波电压分量进行PID调制后，其结果作为目标频率的调节变量，进行谐波消除锁相，生成相角调节值；

谐波消除算法单元：获取电压解耦及谐波电压提取单元d、q轴直流电压分量，将谐波电压分量进行PID调制后，生成谐波电压d、q轴控制分量；

同步旋转坐标系下电压合成单元：获取同步下垂及虚拟阻抗添加单元、谐波消除算法单元的数据，进行同步旋转坐标系下电压合成，生成电压调节分量；

SVPWM合成单元：获取同步旋转坐标系下电压合成单元及输入电压采集单元的数据，进行SVPWM调制，生成逆变器控制电压。

2.一种变流器并联系统的控制方法，采用权利要求1所述的变流器并联系统的控制系统，其特征在于，包括以下步骤：

将三相电流I_u,I_v,I_w及角度θ送入电流解耦单元通过同步坐标系下Clark变换与Park变换后，将输出电流中的基波电流分量分解为d轴和q轴的直流电流分量I_d、I_q；

将三相电压U_u,U_v,U_w及角度θ送入电压解耦及谐波电压提取单元通过在同步旋转坐标系下Clark变换与Park变换后，将输出电压中的基波电压分量分解为d轴和q轴的直流电压分量U_d0+、U_q0+；将输出电压中的谐波电压分量分解为d轴和q轴的直流电压分量U_dn+、U_qn+；

计算变流器的有功功率P和无功功率Q：根据采集到的电压和电流的单相分量U_x、I_x计算变流器的整体输出功率，并分解为有功功率P和无功功率Q；

计算目标电压U^*_d0+及目标频率f₀；

计算相角调节值θ：

计算谐波电压d、q轴控制分量U^*_dn+、U^*_qn+；

将谐波电压d、q轴控制分量U^*_dn+、U^*_qn+，基波目标电压分量U^*_d0+及相角调节值θ合成，计算电压控制分量U_α和U_β；

SVPWM调制合成PWM脉冲波，调节逆变器输出电压。