一种适用于三相电压型PWM变换器的低开关频率谐波电流抑制方法
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN201810580977.3
申 请 日：20180607
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20181026
公 开 号：CN108712063A
代 理 人：李海华
代理机构：重庆博凯知识产权代理有限公司 50212
摘 要：本发明公开了一种适用于三相电压型PWM变换器的低开关频率谐波电流抑制方法,以SVPWM电压扇区划分为标准,作为电压矢量的分布图,预测下一控制周期的电流：计算PWM变换器在同步旋转dq轴坐标系下输出电流基频分量、5次、7次谐波电流给定值；再恒功率坐标变换得到静止两相αβ坐标轴系下的各次电流给定值；将使得性能评估值最小的电压矢量组合作为第k+1控制周期的输出：最后判断其所在电压扇区,计算这两条非零电压矢量的作用时间和一条零电压矢量的作用时间,并通过调制产生PWM驱动信号。本发明能够有效简化控制器的结构,在取得良好的谐波电流抑制效果的同时,还有效降低了系统的开关频率,减少了开关损耗。
主 权 项：1.一种适用于三相电压型PWM变换器的低开关频率谐波电流抑制方法,其特征在于,控制步骤如下：A1)在第k控制周期内,分别采集交流电网三相电压信号egabc、PWM变换器网侧三相电流信号igabc以及直流母线电压信号Udc；A2)将步骤A1)中采集到的电网三相电压信号egabc经过数字锁相环PLL后得到电网正序电压矢量的电角度θg和同步电角速度ωe；A3)将电网三相电压信号egabc经过静止三相abc坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换,转换为静止两相αβ坐标轴系下的电压信号,即egα、egβ；A4)将采集到的PWM变换器网侧三相电流信号igabc经过静止三相abc坐标轴系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换得到静止两相αβ坐标轴系下的电流igα、igβ；A5)以SVPWM电压扇区划分为标准,作为电压矢量的分布图,根据步骤A4)采集到的静止两相αβ坐标轴系下当前时刻PWM变换器网侧三相电流信号igα、igβ,按照下式,对各电压扇区内下一控制周期的电流进行预测：其中,和分别为PWM变换器网侧三相电流信号igα、igβ在第k+1控制周期的预测值,σα1、σα2和σα0以及σβ1、σβ2和σβ0分别为在静止两相αβ坐标轴系下某个电压扇区内的三个电压矢量所对应α、β轴电流的变化率,t1、t2和t0分别是该三条电压矢量的作用时间；A6)采用电网正序电压d轴定向方式和单位功率因数控制方式,将采集到的直流母线电压信号Udc,以及直流母线电压的给定值按照下式,分别计算PWM变换器在同步旋转dq轴坐标系下输出电流基频分量的给定值5次谐波电流的给定值和7次谐波电流的给定值其中,Kp1和τi1分别为控制系统中电压环PI控制器的比例系数和积分时间常数；A7)将步骤A6)中得到的PWM变换器各次输出电流的给定值和和和分别经过各次的两相同步旋转dq坐标系到静止两相αβ坐标轴系的恒功率坐标变换,得到静止两相αβ坐标轴系下的各次电流给定值和和和A8)将步骤A7)得到的静止两相αβ坐标轴系下PWM变换器输出电流的给定值,以及步骤A5)所得到的PWM变换器在静止两相αβ坐标轴系下不同电压扇区输出电流给定值的预测值送入性能评估准则进行计算,将使得性能评估值最小的电压矢量组合作为第k+1控制周期的输出：其中,eval为计算得到的性能评估值,为第k#1控制周期末电压矢量对应的a、b、c三相桥臂的开关状态,为当前第k控制周期初电压矢量对应的a、b、c三相桥臂的开关状态,μ为协调开关频率与电流精准性的协调系数；A9)将步骤A8)中确定的电压矢量组合,判断其所在电压扇区,根据下式,分别计算这两条非零电压矢量的作用时间t1j、t2j和一条零电压矢量的作用时间t0j,并通过调制产生PWM驱动信号；其中,Ts为控制周期,下标j表示该变量所处的电压扇区序号。
关 键 词：
法律状态：
IPC专利分类号：H02M1/12