[发明专利]三电平NPC变流器的高抗扰快响应控制系统及方法

权利要求书

1.一种三电平NPC变流器的高抗扰快响应控制系统，其特征在于，包括：

输出电压控制模块，用于定义输入电流值在有功分量d轴上分量的虚拟控制量，对虚拟控制量经命令滤波器求导，根据求导结果、输出电压值和给定输出电压值，得到交流侧电压在有功分量d轴上的第一参考值；

无功电流模块，用于根据输入电流值在无功分量q轴上的分量和给定无功电流值，得到交流侧电压在无功分量q轴上的第二参考值；

调制模块，用于将第一参考值和第二参考值经调制后生成变流器开关控制信号；

所述虚拟控制量为：

其中，e₁是U_dc的误差信号，k₁为正值控制器参数，z_i1、z_u1为系统参数，z_i1＝U_m/(CU_dc)，z_u1＝-2/R_dC，U_dc为输出电压值，D_p(t)是U_dc的集总扰动。

2.如权利要求1所述的一种三电平NPC变流器的高抗扰快响应控制系统，其特征在于，根据输出电压值和输入电流值构建三电平NPC变流器动态模型，所述三电平NPC变流器动态模型中输出电压值表示为：

其中，U_dc为输出电压值，U_m为电压的基波峰值，I_d为输入电流值在有功分量d轴上的分量，R_d为输出负载，C为输出电容，在理想情况下，C＝C₁＝C₂。

3.如权利要求2所述的一种三电平NPC变流器的高抗扰快响应控制系统，其特征在于，在存在变量扰动时，所述输出电压值表示为：

其中，z_i1、z_u1为系统参数，z_i1＝U_m/(CU_dc)，z_u1＝-2/R_dC，D_p(t)是U_dc的集总扰动。

4.如权利要求1所述的一种三电平NPC变流器的高抗扰快响应控制系统，其特征在于，在存在变量扰动时，所述输入电流值在无功分量q轴上的分量的微分表示为：

其中，z_i2为系统参数，z_i2＝-R/L，I_q为输入电流值在无功分量q轴上的分量，ω为电网电压角频率，L为电感，D_q(t)是I_q的集总扰动，U_q为交流侧电压在无功分量q轴上的分量。

5.如权利要求1所述的一种三电平NPC变流器的高抗扰快响应控制系统，其特征在于，所述交流侧电压在有功分量d轴上的第一参考值为：

其中，L为电感，k₂和ρ_p是正值控制器参数，I_d为输入电流值在有功分量d轴上的分量，U_m为电压的基波峰值，I_q为输入电流值在无功分量q轴上的分量，z_i1为系统参数，z_i1＝U_m/(CU_dc)，e₁是U_dc的误差信号，I_d^*为虚拟控制量，e₂是I_d的误差信号，R为输入侧等效电阻，ω为电网电压角频率，sgn()为符号函数。