[发明专利]一种电网电压扰动发生装置及其控制方法

权利要求书

1.一种电网电压扰动发生装置，其特征在于：包括L型滤波器L1、电压电流双环控制的三相桥式PWM整流器CV、电压电流双环控制的三H桥三相四线制PWM逆变器H1-H3、LC滤波器LC2、三相桥式PWM整流器CV的交流侧通过L型滤波器L1与电网相连，三相桥式PWM整流器CV的直流侧与三H桥三相四线制PWM逆变器H1-H3直流侧串联，三相桥式PWM整流器CV的直流侧与三H桥三相四线制PWM逆变器H1-H3直流侧之间还并联一个直流电容Cdc，LC滤波器LC2接在三相四线制三H桥PWM逆变器H1-H3交流侧，LC滤波器LC2的输出端接一个隔离变压器T，隔离变压器T的二次侧与负载连接。

2.如权利要求1所述的电网电压扰动发生装置，其特征在于：还包括与三相桥式PWM整流器CV连接的整流器控制装置，所述整流器控制装置的输入端接收直流电容Cdc的电压信号Udc、电网三相电压信号及L型滤波器L1上的电流信号ia、ib、ic，经过处理后得到开关信号Sa、Sb、Sc，所述开关信号Sa、Sb、Sc通过整流器控制装置的输出端输入到三相桥式PWM整流器CV中各个IGBT的门级。

3.如权利要求1所述的电网电压扰动发生装置，其特征在于：还包括与三H桥三相四线制PWM逆变器H1-H3连接的逆变器控制装置，所述逆变器控制装置采集逆变器H1-H3某相H桥的输出电压Vc2、输出电流iL2，经过处理得到该相H桥中四个IGBT的开关信号，将开关信号通过输出端分别输入到各IGBT的门极以控制其通断。

4.一种如权利要求1所述的电网电压扰动发生装置的控制方法，其特征在于：

所述三相桥式PWM整流器采用电压电流双环控制，其控制步骤具体为：

(1)将基准直流信号电压Udc*与采集到的直流侧电压Udc后与相比较后即得到直压偏差信号，直压偏差信号输入到PI控制器PI1中，PI1的输出信号作为电流环的基准值id*；

(2)采集L型滤波器L1上的电流ia、ib、ic，提取L1上a相电压的相位频率信号sin_cos，将ia、ib、ic、sin_cos输入到d-q变换模块后，得到id与iq分量；

(3)采集电网三相电压电压，和sin_cos输入到d-q变换模块后，得到Usd、Usq，即交轴电压和直轴电压；

(4)用id*与id相比较后得到d轴电流偏差信号，将d轴电流偏差信号输入PI控制器PI2中，Usd减去PI2的输出后即为d轴控制信号；将q轴信号电流置零，即取iq*＝0，将iq*与iq相比较后，差值信号输入到PI控制器PI3中，Usq减去PI3的输出即为q轴控制信号；

(5)d轴控制信号加上iq*ω*L1，其中ω为电网的角频率，即100*πrad/s，L1为电网侧滤波电感大小，即得到解耦后的d轴控制信号，q轴控制信号减去id*ω*L1，即得到解耦后的q轴控制信号；

(6)将解耦后的d轴、q轴控制信号与sin_cos一起输入到dq反变换模块中，经过dq反变换后，即得到三相调制信号；

(7)将三相调制信号送至PWM发生器后得到开关信号Sa、Sb、Sc，将开关信号分别输入到三相桥式PWM整流器中各个IGBT的门级，从而控制CV的六个IGBT的通断；

所述三相桥式PWM整流器采用电压电流双环控制，其控制步骤具体为：

首先采集逆变器某相的输出电压Vc2、输出电流iL2，将该相调制信号电压Vc2*与Vc2相比较后，输入到PR控制器中，再将PR控制器的输出值作为内环电流的基准值iL2*，与内环电流iL2相比较后输入到比例控制器P中，将比例控制器P的输出信号送入单相PWM发生器中，即得到该相H桥中四个IGBT的开关信号，将开关信号分别输入到各IGBT的门极中以控制其通断。