[发明专利]一种电网电压不对称下变流器的虚拟同步控制系统及方法

权利要求书

1.一种电网电压不对称下变流器的虚拟同步控制系统，其特征在于，包括同步控制器(1)、功率控制器(2)和瞬时功率计算器(3)；

所述瞬时功率计算器(3)的第一输入端用于接收电网电压v_gabc，所述瞬时功率计算器(3)的第二输入端用于接收电网电流i_gabc，根据所述电网电压v_gabc和所述电网电流i_gabc获得瞬时有功功率P和瞬时无功功率Q；

所述功率控制器(2)的第一输入端与所述瞬时功率计算器(3)的第一输出端连接，所述功率控制器(2)的第二输入端与所述瞬时功率计算器(3)的第二输出端连接，所述功率控制器(2)的第三输入端用于接收变流器的有功功率参考值P_ref，所述功率控制器(2)的第四输入端用于接收变流器的无功功率参考值Q_ref，根据所述瞬时有功功率P、所述瞬时无功功率Q、所述有功功率参考值P_ref和所述无功功率参考值Q_ref获得正序电压d轴参考值正序电压q轴参考值负序电压d轴参考值负序电压q轴参考值

所述同步控制器(1)的第一输入端连接至所述功率控制器(2)的第一输出端，所述同步控制器(1)的第二输入端连接至所述功率控制器(2)的第二输出端，所述同步控制器(1)的第三输入端连接至所述功率控制器(2)的第三输出端，所述同步控制器(1)的第四输入端连接至所述功率控制器(2)的第四输出端，所述同步控制器(1)的第五输入端用于接收所述电网电压v_gabc，所述同步控制器(1)的第六输入端用于接收直流母线电压V_dc，根据所述功率控制器(2)的输出、所述电网电压v_gabc和所述直流母线电压V_dc获得用于驱动变流器的驱动信号S_abc；

所述同步控制器(1)包括CLARKE变换器(11)、第一锁相锁幅器(12)、第一坐标变换器(13)、第二锁相锁幅器(14)、第二坐标变换器(15)、第一前馈计算器(16)、第二前馈计算器(17)、PWM调制发生器(18)、第一加法器G1、第二加法器G2、第三加法器G3、第四加法器G4、第五加法器G5和第六加法器G6；

所述第一锁相锁幅器(12)的第一输入端作为所述同步控制器(1)的第一输入端并接收正序电压d轴参考值所述第一锁相锁幅器(12)的第二输入端作为所述同步控制器(1)的第二输入端并接收正序电压q轴参考值所述第一锁相锁幅器(12)的第三输入端用于接收第三减法器G3输出电网正序电压α轴分量v_gα1，所述第一锁相锁幅器(12)的第四输入端用于接收第四减法器G4输出电网正序电压β轴分量v_gβ1；

所述第一坐标变换器(13)的第一输入端连接至所述第一锁相锁幅器(12)的第一输出端，所述第一坐标变换器(13)的第二输入端连接至所述第一锁相锁幅器(12)的第二输出端；

所述CLARKE变换器(11)的输入端作为所述同步控制器(1)的第五输入端并接收所述电网电压v_gabc；

所述第二锁相锁幅器(14)的第一输入端作为所述同步控制器(1)的第三输入端并接收负序电压d轴参考值所述第二锁相锁幅器(14)的第二输入端作为所述同步控制器(1)的第四输入端并接收负序电压q轴参考值所述第二锁相锁幅器(14)的第三输入端用于接收第一减法器G1输出电网负序电压α轴分量v_gα2，所述第二锁相锁幅器(14)的第四输入端用于接收第二减法器G2输出电网负序电压β轴分量v_gβ2；

所述第二坐标变换器(15)的第一输入端连接至所述第二锁相锁幅器(14)的第一输出端，所述第二坐标变换器(15)的第二输入端连接至所述第二锁相锁幅器(14)的第二输出端；

所述第一前馈计算器(16)的第一输入端连接至所述第一锁相锁幅器(12)的第一输入端并接收正序电压d轴参考值所述第一前馈计算器(16)的第二输入端连接至所述第一锁相锁幅器(12)的第二输入端并接收正序电压q轴参考值所述第一前馈计算器(16)的第三输入端连接至所述第一锁相锁幅器(12)的第二输出端正序电压相位θ⁺；

所述第二前馈计算器(17)的第一输入端连接至所述第二锁相锁幅器(14)的第一输入端，所述第二前馈计算器(17)的第二输入端连接至所述第二锁相锁幅器(14)的第二输入端，所述第二前馈计算器(17)的第三输入端连接至所述第二锁相锁幅器(14)的第二输出端；

所述第一加法器G1的第一输入端连接至所述CLARKE变换器(11)的第一输出端，所述第一加法器G1的第二输入端连接至所述第一坐标变换器(13)的第一输出端，所述第一加法器G1的第三输入端连接至所述第一前馈计算器(16)的第一输出端；所述第一加法器G1的输出端连接至所述第二锁相锁幅器(14)的第三输入端；

所述第二加法器G2的第一输入端连接至所述CLARKE变换器(11)的第二输出端，所述第二加法器G2的第二输入端连接至所述第一坐标变换器(13)的第二输出端，所述第二加法器G2的第三输入端连接至所述第一前馈计算器(16)的第二输出端，所述第二加法器G2的输出端连接至所述第二锁相锁幅器(14)的第四输入端；

所述第三加法器G3的第一输入端连接至所述第二坐标变换器(15)的第一输出端，所述第三加法器G3的第二输入端连接至CLARKE变换器(11)的第一输出端，所述第三加法器G3的第三输入端连接至第二前馈计算器(17)的第一输出端，所述第三加法器G3的输出端连接至所述第一锁相锁幅器(12)的第三输入端；

所述第四加法器G4第一输入端连接至所述第二坐标变换器(15)的第二输出端，第二输入端连接至所述CLARKE变换器(11)的第二输出端，第三输入端连接至所述第二前馈计算器(17)的第二输出端，输出端连接至所述第一锁相锁幅器(12)的第四输入端；

所述第五加法器G5的第一输入端连接至所述第一坐标变换器(13)的第一输出端，第二输入端连接至所述第二坐标变换器(15)的第一输出端；

所述第六加法器G6的第一输入端连接至所述第一坐标变换器(13)的第二输出端，第二输入端连接至第二坐标变换器(15)的第二输出端；

所述PWM调制发生器(18)的第一输入端连接至所述第五加法器G5的输出端，所述PWM调制发生器(18)的第二输入端连接至所述第六加法器G6的输出端，所述PWM调制发生器(18)的第三输入端作为同步控制器(1)的第六输入端接收所述直流母线电压V_dc；所述PWM调制发生器(18)的输出端作为同步控制器(1)的输出端用于输出驱动信号S_abc。