[发明专利]一种消弧线圈残余电流补偿系统及方法

权利要求书

1.一种消弧线圈残余电流补偿系统，其特征在于，所述系统包括：

参数采集模块，与消弧线圈连接，用于采集线圈电性参数数据；

虚拟矢量模块，与所述参数采集模块连接，将采集的线圈电性参数数据作为输入并经过矢量转化得到电压分量数据和电流分量数据；

电流环运算模块，与所述虚拟矢量模块连接，将电流分量数据作为输入进行运算；

锁相环运算模块，与所述虚拟矢量模块连接，将电压分量数据作为输入进行运算；

数据运算模块，与所述电流环运算模块和所述锁相环运算模块连接，将所述电流环运算模块和所述锁相环运算模块运算得到的输出数据进行数据运算得到调制电压；

以及数据调制模块，分别与所述数据运算模块和所述消弧线圈连接，用于对调制电压进行调制后对所述消弧线圈进行补偿，包括如下步骤：

(1)、在d-q旋转坐标系下，将作为残余电流给定量d轴分量将通过截止频率为50Hz的一阶低通滤波器后的输出量作为残余电流给定量q轴分量将I_s作为残余电流反馈量d轴分量i_d，将I_s通过截止频率为50Hz的一阶低通滤波器后的输出量作为残余电流反馈量q轴分量i_q；其中，表示电流给定值，I_s表示电流采样值；

(2)、将步骤(1)中得到的和i_d、和i_q分别通过电流环PI调节器控制，分别得到调节器输出PI_{out_d}和PI_{out_q}；

(3)、在d-q旋转坐标系下，根据公式(1)计算控制电压u_id和u_iq：

(4)、将步骤(3)中得到的u_id和u_iq、锁相环中得到的θ以及角度给定值通过反PARK变换得到输出电压V_PWM；

(5)、将步骤(4)中得到的V_PWM通过(2)式得到调制比，输出脉冲：

2.根据权利要求1所述的一种消弧线圈残余电流补偿系统，其特征在于：所述虚拟矢量模块包括与所述锁相环运算模块连接的电压分量运算模块，所述电压分量运算模块包括依次连接的电压检测模块、低通滤波器模块一以及幅值补偿模块一；

所述锁相环运算模块包括分别与所述电压检测模块和幅值补偿模块一连接的PLL锁相环模块以及与所述PLL锁相环模块连接的积分运算模块；

所述积分运算模块与所述数据运算模块连接。

3.根据权利要求1所述的一种消弧线圈残余电流补偿系统，其特征在于：所述虚拟矢量模块包括与所述电流环运算模块连接的电流分量运算模块，所述电流分量运算模块包括依次连接的电流检测模块、低通滤波器模块二、幅值补偿模块二和运算模块一；

以及依次连接的低通滤波器模块三、幅值补偿模块三和所述运算模块一；

所述低通滤波器模块三与所述参数采集模块连接；

所述电流检测模块连接运算模块二，所述运算模块二与所述参数采集模块连接；

所述电流环运算模块包括与所述运算模块二依次连接的PI调节器模块一和运算模块三；

与所述运算模块一依次连接的PI调节器二和运算模块四；

分别与所述电流检测模块和所述运算模块四连接的解耦量计算模块一；

分别与所述幅值补偿模块二和所述运算模块三连接的解耦量计算模块二；

所述运算模块三分别与所述参数采集模块和所述数据运算模块连接；

所述运算模块四与所述数据运算模块连接。

4.根据权利要求1所述的一种消弧线圈残余电流补偿系统，其特征在于：所述数据运算模块通过反PARK变换将输入的数据变换为调制电压。