[发明专利]不平衡电压下PWM整流器输出功率稳定的无差拍控制方法

摘要

本发明公开了一种不平衡电压下PWM整流器输出功率稳定的无差拍控制方法。本发明的技术方案要点为：一种不平衡电压下PWM整流器输出功率稳定的无差拍控制方法，将旋转坐标系下d、q轴电网电压值分别和输出功率的二倍频电压补偿项相加，得到补偿后的电网电压值作为电压参考值计算模型的输入，经过电压参考值计算模型得到变换器输入电压的参考值，将此输入电压参考值以电网电压位置角为变换角进行反Park变换，得到两相静止坐标下的输入电压，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。本发明可以有效消除电网电压不平衡对系统的影响，抑制PWM整流器的输出功率脉动，消除直流母线电压波动，保证功率器件的整流器输出品质和安全运行。

主权项

一种不平衡电压下PWM整流器输出功率稳定的无差拍控制方法，其特征在于包括以下步骤：(l)、检测三相电网电压，三相输入电流和直流侧电压，并通过锁相环计算电网电压旋转角速度及位置角；(2)、将检测到的三相电网电压和三相输入电流经3/2变换模块得到两相静止坐标系下的电网电压和输入电流；(3)、将电网电压和输入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、输入电流；(4)、根据上一时刻的同步旋转坐标下的输出电压参考值和d、q轴输入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)得到的系统输出有功功率和无功功率实际值做差，分别经过比例谐振控制器(1)、比例谐振控制器(2)并通过二倍频补偿电压计算分别得到输出有功功率和无功功率二倍频电压补偿项；(6)、将旋转坐标系下d、q轴的电网电压值分别和步骤(5)得到的二倍频电压补偿项相加，得到补偿后的电网电压值；(7)、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控制器后，计算得到旋转坐标系下d轴电流的参考值，设q轴电流参考值为0；(8)、设电流参考值保持不变，用电流参考值代替离散化后的PWM整流器模型中的下一时刻电流值，用变换器输入电压参考值代替变换器输入电压，可得到电压参考值计算模型；(9)、分别将步骤(7)中得到的旋转坐标系下d、q轴电流的参考值、步骤(3)中得到的旋转坐标系下的d、q轴电流实际值和步骤(6)中得到的补偿后的d、q轴电网电压作为步骤(8)中建立的电压参考值计算模型的输入，经过电压参考值计算模型得到变换器输入电压的参考值；(10)、将步骤(9)得到的输入电压参考值以电网电压位置角为变换角进行反Park变换，得到两相静止坐标系下的输入电压，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。