[发明专利]一种双级矩阵变换器的间接滤波器谐振抑制方法

说明书

本发明提出的一种双级矩阵变换器的间接滤波器谐振抑制方法，利用双级矩阵变换器输入侧与输出侧之间没有中间环节并直接相连的电气关系，通过虚拟一条支路，将输入侧的谐波加入到输出侧的参考电流中，再间接反馈到输入侧，实现闭合回路，最终实现滤波器谐振抑制。通过实验验证，对比附图3和图4，本发明提出的方法能够大大改善电源电流i_s波形，具有算法简单、易于实施、不改变原有双级矩阵变换器系统电路结构和稳定性的优点。

技术领域

本发明属于双级矩阵变换器控制领域，涉及一种双级矩阵变换器的间接滤波器谐振抑制方法。

背景技术

双级矩阵变换器是一种无中间储能环节的全硅型交-交变换器。它由完全可控双向开关矩阵阵列组成,可实现任意相交流输入到任意相交流输出变换。相比于背靠背式双PWM变换器,矩阵变换器的最大优势在于无需储能环节,这一特性可使其功率密度更高,适应温度范围更宽,动态响应更快。因此,矩阵变换器在变频调速、可再生能源发电和电能质量控制等领域具有广阔的应用前景。

在双级矩阵变换器系统电路中，通常会在输入端连接一个输入滤波器来抑制开关切换带来的过电压和电流谐波。然而输入滤波器存在谐振隐患，在某些情况下网侧电源和输入电流的五次和七次谐波可以激发滤波器的串行谐振和并行谐振，严重降低双级矩阵变换器系统的电能质量，破坏系统稳定性。因此，需要对滤波器谐振进行抑制。

现有的滤波器谐振抑制方法大都存在效率低、过于复杂、计算量大等缺点，此外，一般适用的条件也较为苛刻，比如要求输入电流能够独立控制、具备输入电流参考和调制指数受限等，并不适用于双级矩阵变换器系统。因此，发明一种简单、高效、可靠的双级矩阵变换器滤波器谐振抑制方法显得十分重要。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种双级矩阵变换器的间接滤波器谐振抑制方法。

技术方案

一种双级矩阵变换器的间接滤波器谐振抑制方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在双级矩阵变换器输入侧与输出侧直接相连电路上，每相虚拟一条支路，将输入侧的谐波加载到输出侧；

步骤2：将输入电压V_i输入到锁相环，得到输入电压的相位θ_i；

步骤3：以输入电压V_i和从锁相环得到的相位θ_i输入到abc/dq坐标变换模块，进行abc/dq坐标变换，得到dq坐标系下的输入电压V_i^dq；

步骤4：将dq坐标系下的输入电压V_i^dq输入到数字直流阻断器，得到输入电压谐波成分其中数字直流阻断器的传递函数为：

步骤5：将通过虚拟阻尼R_d得到谐波电流

步骤6：将谐波电流加到参考输出电流得到更新的参考输出电流

步骤7：将更新的参考输出电流进行dq/abc坐标变换，得到新的三相参考输出电流

步骤8：将新的三相参考输出电流作为新的参考值输入到双级矩阵变换器预测控制中，实现对滤波器谐振的间接抑制。

有益效果