[发明专利]一种电压型三电平SVG直接功率控制方法

摘要

本发明公开了一种电压型三电平SVG直接功率控制方法，采用电压型三电平中点钳位变流器，按以下步骤实施；步骤1，采集三相电压u_a、u_b、u_c和电流i_a、i_b、i_c的瞬时值，计算瞬时有功功率p和瞬时无功功率q；步骤2，确定有功功率偏差变量S_p和无功功率偏差变量S_q；步骤3，确定中点电压偏差变量S_n；步骤4，采用目标函数优化法确定DPC策略的最终开关状态；步骤5，控制开关器件，使系统实际输出功率达到设定要求。该方法可保持直流电容电压的稳定，可实现瞬时有功功率和瞬时无功功率的精确控制，且不会引起系统瞬时功率异常波动，利用目标函数的方法将系统有功功率误差、无功功率误差和中点电压误差进行整体控制，控制环路相对简单，应用效果好。

主权项

1.一种电压型三电平SVG直接功率控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1：采集电压型三电平中点钳位拓扑电路交流侧三相电压ua、ub、uc和电流ia、ib、ic的瞬时值，计算得到系统瞬时有功功率p和瞬时无功功率q；步骤2：确定有功功率偏差变量Sp和无功功率偏差变量Sq；步骤3：采集两个直流电容电压情况，确定中点电压偏差变量Sn；步骤4：根据Sp、Sq和Sn，确定DPC策略的候选矢量，根据各矢量对系统瞬时功率的影响，对系统中点电压平衡的影响，采用目标函数优化法确定DPC策略的最终开关状态；具体操作过程如下：步骤4.1：根据Sp、Sq，进行候选矢量初选①若则要求矢量满足②若则要求矢量满足③若则要求矢量满足④若则要求矢量满足其中，U为三相电源相电压有效值，urd和urq分别为各矢量在d轴和q轴上的投影值，d轴对应有功电压，q轴对应无功电压；步骤4.2：根据Sn的情况，对步骤4.1初选的候选矢量进行二次筛选步骤4.2.1：根据公式(8)和(9)确定不同矢量对应的中点电流io，以流出为正：io＝Sao×ia+Sbo×ib+Sco×ic   (8)步骤4.2.2：根据各矢量对应的io的符号和实际的Sn值对初选的候选矢量进行二次筛选若Sn＝1，保留io<0对应的矢量，删除io>0对应的矢量；若Sn＝0，保留io>0对应的矢量，删除io<0对应的矢量；步骤4.3：采用公式(10)所示的误差目标函数f，对步骤4.2得到的矢量进行最终筛选，保留使得f最小的矢量对应的开关状态其中，ΔEP、ΔEQ和ΔEN分别表示在某个开关周期开始时，若选择步骤4.2得到的矢量，到该开关周期结束时，系统瞬时有功功率误差、瞬时无功功率误差和中点电压误差；步骤5，根据步骤4中的开关状态，控制每相各开关器件的打开和关闭，使系统实际输出功率达到设定要求。