[发明专利]一种基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法

摘要

本发明公开了一种基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法，该方法可在保持直流侧电容电压稳定的前提下，在两相静止坐标系下分别对系统输出的有功功率和无功功率进行直接控制，快速响应系统的有功功率和无功功率需求；无需提取电网电压的矢量角信息，在电网电压出现三相不平衡时仍能实现准确定向。因此，本发明可应用在三相电压源型整流器出现的场合，能够有效地应对电网电压的畸变。

主权项

1.一种基于两相静止坐标系的三相电压源型整流器直接功率控制方法，包括如下步骤：(1)分别采集三相电压源型整流器的直流侧电容电压udc、三相电网电压esa、esb和esc、三相电网电流isa、isb和isc；(2)根据Clarke变换矩阵，分别计算三相电网电压在两相静止坐标系下的α轴分量esα和β轴分量esβ、三相电网电流在两相静止坐标系下α轴分量isα和β轴分量isβ；(3)直流侧电容电压给定值的平方与直流侧电容电压u_dc的平方之间的差值，经PI控制器调节后得到有功功率的给定值P^*，无功功率的给定值Q^*按照系统需要设定；(4)根据瞬时功率理论，利用三相电网电压的αβ轴分量esα、esβ和三相电网电流的αβ轴分量isα、isβ，计算出整流器输出的实际有功功率P和无功功率Q；(5)三相电压源型整流器有功功率的给定值P*与实际有功功率P之间的差值，经PI控制器调节后，再添加上无功功率的解耦分量ωsLQ，计算出中间变量x；其中，L为三相电压源型整流器交流侧与电网之间连接电感的电感值，ωs为电网的角频率；(6)三相电压源型整流器无功功率的给定值Q*与实际无功功率Q之间的差值，经PI控制器调节后，再添加上有功功率的解耦分量‑ωsLP，计算出中间变量y；(7)将中间变量x、y送入参考电压矢量计算模块中，计算出整流器交流侧输出电压αβ轴分量的给定值(8)将和直流电容电压u_dc送入SVPWM调制模块中，生成用于控制三相电压源型整流器各相桥臂IGBT开通和关断所需的脉冲信号，在保证直流侧电容电压u_dc稳定的前提下，实现对整流器输出有功功率P和无功功率Q的有效控制。