[发明专利]电网故障下电压型PWM整流器输出功率谐振控制方法

摘要

本发明公开了一种不对称电网故障下电压型PWM整流器输出功率谐振控制方法。本发明的技术方案要点为：一种不对称电网故障下电压型PWM整流器输出功率谐振控制方法，将输出有功功率、无功功率的二倍频分量参考值与计算得到的输出有功功率、无功功率实际值作差，经过比例谐振控制器得到二倍频补偿电压，并补偿到传统矢量控制的输出电压中，最终得到两相静止坐标系下的参考电压,该电压信号经过空间矢量脉宽调制后，产生控制功率器件的开关信号。本发明在电网不对称故障条件下，不需要对系统中的正、负序分量进行计算和分解，能够对电压型PWM整流器的输出功率脉动进行直接补偿，实现直流母线电压的稳定控制，保证了系统的输出品质，算法简单，容易实现。

主权项

一种不对称电网故障下电压型PWM整流器输出功率谐振控制方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、检测三相电网电压，三相电网电流和直流侧电压，并通过锁相环计算电网电压旋转角速度和位置角；(2)、将检测到的三相电网电压和三相电网电流经3/2变换模块得到两相静止坐标系下的电网电压和电网电流；(3)、将得到的两相静止坐标系下的电网电压和电网电流以电网电压位置角进行Park变换，得到同步旋转坐标下d、q轴电网电压和电网电流；(4)、根据上一时刻两相旋转坐标下的输出电压和电网电流计算系统输出的有功功率和无功功率；(5)、将系统输出有功功率、无功功率二倍频脉动给定值分别与步骤(4)得到的系统有功功率和无功功率实际值做差，再分别经过比例谐振控制器(1)、比例谐振控制器(2)并经过补偿电压计算分别得到输出有功功率和无功功率二倍频补偿项，其中比例谐振控制器的角速度设置为二倍电网电压同步旋转角速度；(6)、将直流侧电压给定值与步骤(1)得到的直流侧电压实际值的差经过PI控制器(1)后，计算得到旋转坐标系下d轴电流的给定值；(7)、将步骤(6)中计算得到的旋转坐标系下d轴电流的给定值与步骤(3)所计算得到的旋转坐标系下的d轴电流相减，然后经过PI控制器(2)，将PI控制器的输出电压通过前馈补偿解耦计算得到旋转坐标系下d轴电压的参考值，设q轴电流给定值为0，其与步骤(3)所计算得到的q轴电流相减，然后经过PI控制器(3)，将PI控制器(3)的输出电压通过前馈补偿解耦计算得到旋转坐标系下q轴电压的参考值；(8)、将旋转坐标系下d、q轴电压参考值分别与步骤(5)得到的二倍频补偿项相加，以电网电压位置度为变换角进行反Park变换，得到两相静止坐标系下的电压，该电压信号经过空间矢量脉宽调制后，产生控制功率器件的开关信号。