[发明专利]基于电流参考信号补偿直流供电系统稳定性的装置及方法

权利要求书

1.一种基于电流参考信号补偿直流供电系统稳定性的装置，其特征在于，包括：三级式同步电机、整流器和整流器控制单元；

所述三级式同步电机与整流器连接，三级式同步电机发出的交流电通过整流器后变为直流电加载在负载两端，为负载供电；

所述整流器控制单元与所述整流器连接，所述整流器控制单元包括补偿信号模块，所述补偿信号模块包括串联的低通滤波器和放大器；

其中，在加入补偿信号之前，源侧阻抗为：

其中，G_dc(s)是直流母线电压的传递函数，G_i(s)是三级式同步电机中主发电机定子侧电流的传递函数，u_dc为直流母线电压的实际值，i_dc为直流母线电流的实际值，s为复频率变量，R_s为定子绕组电阻，L_q为定子q轴自感值，C为直流母线电压节点的电容值；

k_s3＝3(k_s2(v_sd+ωi_sq(L_d+L_mdk_s1))+(v_sq+i_sq(R_s+sL_q)))；

其中，k_s2为d轴电流与q轴电流变化值的比例系数，k_s1为励磁电流与d轴电流变化值的比例系数；v_sd为主发电机定子侧d轴电压，v_sq为主发电机定子侧q轴电压，ω为三级式同步电机的同步转速，i_sq为定子测q轴电流实际值，L_d、L_md、L_q分别为定子d轴自感值、定转子d轴方向的互感值和定子q轴自感值；

加入补偿信号之后，源侧阻抗为：

其中，G_dc(s)是直流母线电压的传递函数，k_aci2为放大器的补偿系数，s为复频率变量，ω_aci2为低通滤波器的截止频率。

2.如权利要求1所述的基于电流参考信号补偿直流供电系统稳定性的装置，其特征在于，所述整流器控制单元包括5个PI控制环，分别为d轴电流环、q轴电流环、励磁电流环、直流电压环和交流电压环；所述补偿信号模块连接到q轴控制环中交流电流参考信号的位置。

3.如权利要求2所述的基于电流参考信号补偿直流供电系统稳定性的装置，其特征在于，所述补偿信号模块的阻尼公式为其中，k_aci2为放大器的补偿系数，s为复频率变量，ω_aci2为低通滤波器的截止频率；产生的补偿信号为直流母线采样电压乘以上述阻尼公式。

4.如权利要求1所述的基于电流参考信号补偿直流供电系统稳定性的装置，其特征在于，k_s1、k_s2分别由下式计算：

其中，G_v(S)是主发电机转子侧交流电压的传递函数，G_if(S)是主发电机转子侧励磁电流的传递函数，R_fd'为转子绕组电阻，L_fd'为转子d轴自感值。