[发明专利]三相PWM整流器负载突变时间调节的控制方法和系统

说明书

本发明实施例公开了一种三相PWM整流器负载突变时间调节的控制方法和系统。本发明实施例通过在三相电压型PWM整流器的前馈解耦控制策略基础上，加入负载电流前馈控制方法，以减小负载突变所带来了输出直流电压的超调，同时，采用变换后的直流电压偏差代替参与前馈解耦的无功电流，与负载电流一起作为有功电流的补偿，消除了负载电流直接引入有功电流环所产生的电流滞后效应，在保证负载电流前馈控制方法对输出直流电压能起到“削峰填谷”作用的前提下，加快负载突变后控制系统的调节时间。该控制方法无需改变电路原有的拓扑结构，不增加控制系统的成本，且控制结构易于实现。

技术领域

本发明实施例涉及整流器控制技术领域，尤其涉及一种三相PWM整流器负载突变时间调节的控制方法和系统。

背景技术

在航空电源领域中，三相电压型PWM整流器的网侧电流谐波含量低、单位功率因数运行、直流侧电压纹波小，简单的结构和较小的损耗使其成为航空变频器优选的前级整流电路，它能在保证网侧电流正弦化的同时减小直流电压纹波，为后级逆变器提供更稳定的直流电源。对于三相电压型PWM整流器的控制系统设计，目前最为成熟且广泛应用的是基于SVPWM的前馈解耦控制策略。

考虑到负载工况的频繁切换会使直流电压产生过大波动，由于飞机电力系统较陆地电力系统容量小很多，电源内阻抗较大，直流电压的畸变率也会增大，严重影响直流侧的电能质量。当负载突变时，负载电流直接作用于直流侧支撑电容，电容的惯性环节特征使直流电压偏离给定值，进而使电压外环产生偏差。然后，控制系统进行调节，此时由于电压外环的带宽有限和电流内环的延迟效应，导致直流侧电流调节不及时，最终导致直流电压出现过大的偏差。引入负载电流前馈控制方法可在一定程度上减小负载突变引起的电压超调，但电压回稳的调节速率仍然没有得到改善。

发明内容

本发明提供一种三相PWM整流器负载突变时间调节的控制方法和系统，以加快负载突变后控制系统的调节时间。

第一方面，本发明实施例提供了一种三相PWM整流器负载突变时间调节的控制方法，包括：

获取三相电压型PWM整流器交流侧的三相电流i_a、i_b、i_c；

以所述三相电流i_a、i_b、i_c作为反馈信号，执行基于SVPWM的前馈解耦控制策略；

获取三相电压型PWM整流器直流侧的负载电流i_L和直流电压u_dc；

在执行所述前馈解耦控制策略时，根据所述负载电流i_L和所述直流电压u_dc对所述前馈解耦控制策略中的有功电流进行补偿，实现负载电流前馈控制。

可选地，获取三相电压型PWM整流器交流侧的三相电流i_a、i_b、i_c，包括：

采集交流侧三相电流i_a、i_b、i_c；

分别将所述交流侧三相电流i_a、i_b、i_c由abc静止坐标系转换为αβ静止坐标系，再由αβ静止坐标系转换为dq旋转坐标系，获得dq旋转坐标系下的有功电流i_d和无功电流i_q。

可选地，获取三相电压型PWM整流器交流侧的三相电流i_a、i_b、i_c，还包括：

采集交流侧三相电压u_a、u_b、u_c；