[发明专利]电网电压不平衡下三相电压型PWM整流器的控制方法

摘要

一种电网电压不平衡下三相电压型PWM整流器的控制方法，涉及电力电子技术领域。该方法包括以下步骤：检测三相电网电压值，变换到两相静止坐标系下。正负序滤波器对两相静止坐标系下α轴电压分量和β轴电压分量进行数字滤波，得到α轴正负序分量和β轴正负序分量。根据有功和无功功率给定及两相静止坐标系下的αβ轴正负序电压分量计算得到两相静止坐标系下的αβ轴电流指令。检测三相交流电流，变换到两相静止坐标系下，采用预测电流控制方法，计算得到两相静止坐标系下交流侧α轴输入电压指令和β轴输入电压指令。采用SVPWM调制得到驱动脉冲。本发明消除了电网电压不平衡下三相PWM整流器的直流电压谐波分量，实现了受控功率因数运行。

主权项

1.一种电网电压不平衡下三相电压型PWM整流器的控制方法，其特征在于，该控制方法包括如下步骤：步骤1，检测三相电压型PWM整流器的直流电压值(V_dc)，将直流电压指令值(V_dc^*)减去直流电压值(V_dc)，获得直流电压的误差信号；将该误差信号通过PI调节器，其输出的直流电流指令值(i_dc^*)乘以直流电压指令值(V_dc^*)，获得有功功率给定(p₀^*)，并送入电流指令计算模块(17)，无功功率给定(q₀^*)为零；步骤2，检测三相电压型PWM整流器的三相不平衡电网电压值(e_a、e_b、e_c)，经过三相静止坐标系到两相静止坐标系的电压坐标变换模块(13)变换成α轴电压分量(e_α)和β轴电压分量(e_β)；正序滤波器(10)对电压坐标变换模块(13)输出的两相静止坐标系下α轴电压分量(e_α)和β轴电压分量(e_β)进行数字滤波，得到三相不平衡电网电压(e_a、e_b、e_c)在两相静止坐标系下的α轴正序分量(e_α^p)和β轴正序分量(e_β^p)，并送入电流指令计算模块(17)；负序滤波器(11)对电压坐标变换模块(13)输出的α轴电压分量(e_α)和β轴电压分量(e_β)进行数字滤波，得到三相不平衡电网电压(e_a、e_b、e_c)在两相静止坐标系下的α轴负序分量(e_α^N)和β轴负序分量(e_β^N)，并送入电流指令计算模块(17)；步骤3，根据步骤1中的有功功率给定(p₀^*)和无功功率给定(q₀^*)，及步骤2中的不平衡电网电压在两相静止坐标系下的α轴正序分量(e_α^p)、α轴负序分量(e_α^N)、β轴正序分量(e_β^p)和β轴负序分量(e_β^N)，电流指令计算模块(17)计算得到两相静止坐标系下的α轴正序电流指令α轴负序电流指令β轴正序电流指令β轴负序电流指令将α轴正序电流指令和α轴负序电流指令输入到第二加法器模块(18)中相加，得到α轴电流指令(i_α^*)，将β轴正序电流指令和负序电流指令输入到第四加法器模块(19)中相加，得到β轴电流指令(i_β^*)；步骤4，检测三相电压型PWM整流器交流电流(i_a、i_b、i_c)，经过三相静止坐标系到两相静止坐标系的电流坐标变换模块(12)变换为两相静止坐标系下的α轴电流分量(i_α)和β轴电流分量(i_β)，α轴电流分量(i_α)输入到第三加法器模块(20)，与α轴电流指令(i_α^*)相减后输入到电流控制器模块(22)；β轴电流分量(i_β)输入到第五法器模块(21)，与β轴电流指令(i_β^*)相减后输入到电流控制器模块(22)；步骤5，电流控制器模块(22)根据上述输入量计算得到三相电压型PWM整流器在两相静止坐标系下交流侧α轴输入电压指令(v_α^*)和β轴输入电压指令(v_β^*)：vα*=eα-Ldiαdt-Riα=eα-Liα*-iαdt-Riα]]>vβ*=eβ-Ldiβdt-Riβ=eβ-Liβ*-iβdt-Riβ]]>L为三相滤波电感(7)每一相的电感量，R为三相滤波电感(7)每一相的等效串联电阻；步骤6，由步骤5中得到的三相电压型PWM整流器在两相静止坐标系下交流侧α轴输入电压指令(v_α^*)和β轴输入电压指令(v_β^*)和步骤1中检测得到的直流电压值(V_dc)进行SVPWM调制，得到整流桥电路的六个开关管的驱动信号，经过驱动保护电路(6)得到驱动脉冲，从而驱动整流桥电路(8)的六个开关管产生交流侧输入电压。