[发明专利]一种电力电子变压器的优化装置及控制方法

权利要求书

1.一种电力电子变压器的优化装置，其特征在于，所述装置包括：第一全桥整流电路、第二全桥整流电路、第三全桥整流电路、第一电容、第二电容、隔离变压器、第一控制器、第二控制器、零序电压注入单元和LC滤波电路；

所述第一全桥整流电路的交流端通过所述LC滤波电路与所述电力电子变压器的中压直流端，所述第一全桥整流电路的直流端通过第一电容与所述第二全桥整流电路的直流端连接，所述第二全桥整流电路的交流端通过隔离变压器与所述第三全桥整流电路的交流端连接，所述第三全桥整流电路的直流端通过第二电容与所述电力电子变压器的低压直流端；

所述第一控制器，用于根据第一全桥整流电路的直流端电压反馈值生成控制所述第一全桥整流电路的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制所述第一全桥整流电路；

所述第二控制器，用于根据电力电子变压器的低压直流端二倍频功率生成控制所述第二全桥整流电路和第三全桥整流电路的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制所述第二全桥整流电路和第三全桥整流电路；

所述零序电压注入单元，用于根据电力电子变压器低压直流端二倍频功率向电力电子变压器中压直流端注入零序电压。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据电力电子变压器的低压直流端的二倍频功率生成控制所述第二全桥整流电路和第三全桥整流电路的脉冲信号，包括：

按下式确定第二全桥整流电路和第三全桥整流电路的脉冲信号u₁：

上式中，V^*_O为电力电子变压器的低压直流端电压指令值，V_O为电力电子变压器的低压直流端电压反馈值，K_PI为预设PI调节器的比例系数，K_I预设PI调节器的微分系数，V^*_2w为电力电子变压器的低压直流端二倍频电压指令值，K_PR为预设PR调节器的比例系数，K_R为预设PR调节器的微分系数，s为复频域，ω₀为PR调节器的谐振频率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，按下式确定电力电子变压器的低压直流端二倍频电压指令值

上式中，P_2ω为电力电子变压器低压直流端二倍频功率，K_dab为预设二倍频功率传输系数，V_O为电力电子变压器的低压直流端电压反馈值，ω为电力电子电压器交流电压电流的角速度，C为电力电子变压器低压直流端电容，φ为电力电子变压器三相四桥臂交流电压的初相角。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，按下式确定电力电子变压器低压直流端二倍频功率P_2ω：

上式中，U₊为电力电子变压器的低压交流负载端通过测量提取出的三相交流电压的正序分量，I_-为电力电子变压器的低压交流负载端通过测量提取出的三相交流电流的负序分量，为正序电压的初相角，为负序电流的初相角。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一全桥整流电路的直流端电压反馈值生成控制所述第一全桥整流电路的脉冲信号，包括：

按下式确定第一全桥整流电路的脉冲信号u^*：

上式中，u_i为LC滤波电路电容的电容电压反馈值，i_L为LC滤波电路电感的电感电流反馈值，K_P为预设P调节器的比例系数，V^*_i为第一全桥整流电路的直流端电压指令值，V_i为第一全桥整流电路的直流端电压反馈值，K′_PI为人为设定PI调节器的比例系数，K′_I为人为设定PI调节器的积分系数，s为复频域。