[发明专利]一种双级式矩阵变换器的运行控制方法

权利要求书

1.一种双级式矩阵变换器的运行控制方法，其特征在于，采用双空间矢量调制策略对电源侧有源阻尼和单位功率因数运行进行控制，所述双空间矢量调制策略包括逆变级电压空间矢量调制和整流级电流空间矢量调制，其中逆变级电压空间矢量调制是指计算逆变级电压空间矢量调制所需要的相角；整流级电流空间矢量调制是指计算整流级电流空间矢量调制所需要的电流调制比和相角，具体如下：

（1）逆变级电压空间矢量调制所需要的相角的计算方法为：将逆变级电压空间矢量调制算法的电压调制比固定为1，由逆变级输出侧电流闭环控制产生输出电压分量的给定值，通过常规的坐标变换及计算得出逆变级电压空间矢量调制所需要的相角的值；

（2）整流级电流空间矢量调制所需要的电流调制比和相角的计算方法分别具体如下：

（201）电流调制比的计算方法为：检测实际三相电源电流，经过等幅值坐标变换得到实际电源电流的有功分量和无功分量，通过比例微分反馈后与电源电流的给定值作差得到偏差，该偏差经过比例积分调节得到整流级输入电流的有功分量和无功分量的给定值，由此计算出整流级电流调制比；

（202）相角的计算方法为：由整流级输入电流的有功分量和无功分量的给定值通过常规的坐标变换及计算得到整流级电流空间矢量调制所需要的相角。

2.如权利要求1所述的一种双级式矩阵变换器的运行控制方法，其特征在于，步骤（201）中，电源电流给定值的计算过程为：

结合逆变级输出电流给定值的有功分量i_od^*和无功分量i_oq^*计算出电源电流有功分量给定值i_sd^*：

isd*=uod*iod*+uoq*ioq*uid]]>

式中：u_od^*和u_oq^*分别是逆变级输出侧电流闭环控制产生输出电压有功分量和无功分量的给定值，u_id为整流级输入电压有功分量；

电源电流的无功分量给定值为0。

3.如权利要求1所述的一种双级式矩阵变换器的运行控制方法，其特征在于，所述调整整流级电流空间矢量调制算法的电流调制比和相角的计算方法具体为：

检测实际三相电源电流i_sa、i_sb、i_sc，经过abc/dq等幅值坐标变换得到实际电源电流有功分量i_sd、无功分量i_sq，通过PD反馈后与三相电源电流给定值作差得到偏差Δi_sd和Δi_sq，对应的s域表达式为：

ΔIsd(s)Isd*(s)-(Kfp+Kfds)Isd(s)ΔIsq(s)=Isq*(s)-(Kfp+Kfds)Isq(s)]]>

式中：K_fp为比例反馈的系数，K_fd为微分反馈的系数，i_sd^*是电源电流有功分量给定值，i_sq^*是电源电流无功分量给定值，ΔI_sd(s)、I_sd(s)、ΔI_sq(s)、I_sq(s)分别是Δi_sd、i_sd^*、i_sd、Δi_sq、i_sq^*、i_sq对应的s域表达形式；

将Δi_sd和Δi_sq经过PI调节得到整流级输入电流有功分量给定值i_id^*、无功分量给定值i_iq^*，对应的s域表达式为：

Iid*(s)=(Kp+Kis)ΔIsd(s)Iiq*(s)=(Kp+Kis)ΔIsq(s)]]>

式中：K_p为比例调节的系数，K_i为积分调节的系数，分别是i_id^*、i_iq^*对应的s域表达形式；

由此计算整流级电流调制比m_c：

mc=iid*2+iiq*2idc]]>

式中：i_dc为直流母线电流瞬时平均值，i_id^*、i_iq^*通过常规的坐标变换及计算得到整流级电流空间矢量调制所需要的相角θ_ii。