[发明专利]一种应用于大功率电源系统的低次谐波抑制混合控制方法

权利要求书

1.一种应用于大功率电源系统的低次谐波抑制混合控制方法，所述大功率电源系统由两台或三台变流单元串联组成，其特征是，所述低次谐波抑制混合控制方法包括如下步骤：

步骤1：将等离子体运行所需的直流电压设置为参考电压；

步骤2：利用相移控制方法得到任意两台变流单元的直流输出的变化电压范围，判断所述参考电压是否在直流输出电压的变化范围内，若是，则表示能用相移控制方法控制各个变流单元的实时输出电压，使其任意两台变流单元的触发角保持一定的相位差运行，否则利用串联时序控制方法控制各个变流单元的实时输出电压，从而所述大功率电源系统在电压全尺度变化下利用混合控制法控制各个变流单元的实时输出电压，使其响应所述参考电压。

2.根据权利要求1所述的低次谐波抑制混合控制方法，其特征在于，所述相移控制方法是利用90度相移控制方法得到任意两台变流单元的直流输出电压的变化范围：

步骤2.1：将单台变流单元运行时的直流输出电压的变化范围设置为(-V,V)、触发角变化范围设置为(α_min,α_max)；

步骤2.2：根据多台变流单元串联运行时的功率图解法，利用式(1)得到第一台变流单元的视在功率矢量

式(1)中，α₁为第一台变流单元的触发角；

令第二台变流单元的触发角α₂与第一台变流单元的触发角α₁的相差90°，则利用式(2)得到第二台变流单元的视在功率矢量

利用式(3)得到第一台和第二台变流单元串联运行时的总视在功率矢量

步骤2.3：利用式(4)得到第一台变流单元的输出电压矢量

利用式(5)得到第二台变流单元的输出电压矢量

利用式(6)得到第一台和第二台变流单元串联运行时的输出电压V_dc：

V_dc＝V_d0·(cosα₁+cosα₂) (6)

式(6)中，V_d0为单台变流单元空载输出电压；

步骤2.4：将单台变流单元运行时的触发角变化范围(α_min,α_max)代入式(6)中，得到第一台和第二台变流单元串联运行时的直流输出电压的变化范围为(V₁,V₂)。

3.根据权利要求2所述的低次谐波抑制混合控制方法，其特征在于，当所述大功率电源系统由两台变流单元串联组成时，在电压全尺度变化下利用混合控制法控制各个变流单元的实时输出电压，包括：

当所述参考电压在变化范围(-2V,V₁)内，则采用串联时序控制方法控制所述大功率电源系统，使得两台变流单元均保持最大触发角运行；

当所述参考电压在变化范围(V₁,V₂)内，则采用90度相移控制方法控制所述大功率电源系统，使得两台变流单元保持触发角相差90度运行；

当所述参考电压在变化范围(V₂,2V)内，则采用串联时序控制方法控制所述大功率电源系统，使得两台变流单元均保持最小触发角运行。