[发明专利]一种PWM整流器控制方法和装置

说明书

本发明公开了一种PWM整流器控制方法和装置，PWM整流器包括PI控制器、PR控制器和逆变器，方法包括：通过PI控制器，定预设期望电压信号和检测电压信号之差为直流分量；基于谐波与无功检测算法确定预置负载的载波电流信号和无功电流信号，结合直流分量和预置负载的功率反馈信号，生成控制电流信号；若逆变器所生成的反馈电流信号与控制电流信号不相等，则对控制电流信号执行反馈叠加操作，生成误差电流信号；通过PR控制器基于模糊算法调整误差电流信号，生成中间电流信号；对中间电流信号执行PWM调制操作，通过逆变器生成目标电流并输出，从而解决现有技术中无法在实现电流的快速跟踪的同时消除稳态误差的技术问题。

技术领域

本发明涉及整流器控制技术领域，尤其涉及一种PWM整流器控制方法和装置。

背景技术

电力可持续发展已成为实现社会经济可持续发展的基础，电力节能在我国建设节约型社会的进程中将占有越来越重要的地位。在PWM整流器将逆变电路的SPWM技术移植于整流电路就形成了PWM整流电路，通过适当控制，就可以使输入电流为正弦波且与输入电压同相，达到高功率因数目的。PWM整流器因其效率高、体积小、谐波低等优点，被广泛应用在多种场合，比如储能、变频器、电镀冶金行业等等。

在大多数应用场合中，PWM整流器有两大控制目标：一方面需要保持直流侧输出电压稳定在给定电压值，且尽量不受电网电压及负载变化的影响；另一方面，变换器的交流侧电流也应该根据不同的应用场合，实现相应的功率因数要求和快速精确的电流波形控制。随着开关器件的发展，PWM整流器容量也在增大，现阶段PWM整流器的应用主要是单独整流，容量没有得到充分的利用，存在很大的资源浪费。

为此，现有技术通常是通过线性控制算法如比例积分控制(PI)、重复控制或滞环控制等实现，但是上述算法在跟踪纷争选参考信号时存在相位和幅值的稳态误差、抗扰动能力弱的缺点；而无差拍控制需要整定的参数较少，易于工程实现，动态性能好，但控制精度需要依赖被控对象精确的数学模型，无法在实现电流的快速跟踪的同时消除稳态误差。

发明内容

本发明提供了一种PWM整流器控制方法和装置，解决了现有技术中无法在实现电流的快速跟踪的同时消除稳态误差的技术问题。

本发明提供的一种PWM整流器控制方法，所述PWM整流器包括比例积分PI控制器、比例谐振PR控制器和逆变器，所述方法包括：

通过所述PI控制器接收对直流侧执行电压检测操作所生成的检测电压信号，确定预设期望电压信号和所述检测电压信号之差为直流分量；

基于谐波与无功检测算法确定预置负载的载波电流信号和无功电流信号，结合所述直流分量和所述预置负载的功率反馈信号，生成控制电流信号；

若所述逆变器所生成的反馈电流信号与所述控制电流信号不相等，则对所述控制电流信号执行反馈叠加操作，生成误差电流信号；

通过所述PR控制器基于模糊算法调整所述误差电流信号，生成中间电流信号；

对所述中间电流信号执行PWM调制操作，通过所述逆变器生成目标电流并输出。

可选地，所述基于谐波与无功检测算法确定预置负载的载波信号和无功信号，结合所述直流信号和所述预置负载的功率反馈信号，生成复合控制信号的步骤，包括：

检测预置负载的功率反馈信号，在所述直流信号上叠加所述功率反馈信号，并执行派克DQ反变换操作，生成叠加信号；

检测所述预置负载的电流值，基于谐波与无功检测算法确定所述预置负载的谐波电流信号和无功电流信号；

在所述叠加信号上叠加所述谐波电流信号和所述无功电流信号，生成控制电流信号。

可选地，所述对所述控制电流信号执行反馈叠加操作，生成误差电流信号的步骤，包括：