[发明专利]一种改进型特定谐波消除法的矩阵变换器双闭环控制方法

说明书

本发明公开了一种改进型特定谐波消除法的矩阵变换器双闭环控制方法，涉及矩阵变换器控制技术领域，包括根据输入端电压分别获得dq轴电压分量、滤波电容电流中m1、m2、m3次谐波的α、β轴值；根据输入电流获得dq轴电流分量；根据q轴电压分量、d轴电流分量、d轴电流分量参考值、d轴电压分量、q轴电流分量和q轴电流分量参考值获得αβ轴电流分量输入端电流分量控制值；根据滤波电容电流中m1、m2、m3次谐波的α、β轴值获得αβ轴谐波电流分量提取值；根据αβ轴电流分量控制值和αβ轴谐波电流分量提取值获得αβ轴电流分量修正控制值；据此控制矩阵变换器的工作状态。本发明抑制了输入谐振点附近谐波电流含量，极大提高了输入侧稳定性。

技术领域

本发明涉及矩阵变换器控制技术领域，具体涉及一种改进型特定谐波消除法的矩阵变换器双闭环控制方法。

背景技术

矩阵变换器(Matrix Converter,MC)是一种直接交-交变换器，具有控制灵活、结构紧凑、易于实现单位功率因数等优点。矩阵变换器输入侧常采用电感电容(LC)构成滤波器用以消除脉宽调制过程中引入开关频率倍的高频谐波，但由于该LC滤波器为二阶欠阻尼系统，易引起输入侧产生谐振电流，导致矩阵变换器系统不稳定，输入侧性能下降，进而影响输入发电设备的长期安全稳定运行。

现有矩阵变换器输入侧谐振抑制方法主要包括被动阻尼法和主动阻尼法两大类。前者在不改变调制方法的基础上，仅引入了结构简单的电阻就能较好的起到阻尼系统谐振的目的，但该方法也存在着系统损耗较高，且当输入侧LC滤波器参数发生改变时，需要选择不同的电阻以实现良好的谐振抑制效果，同时，现有常规的被动阻尼法使得幅频特性曲线高频段的斜率变平坦，显然这会降低高频段的谐波抑制能力。

例如，文献1(许宇翔,王培良,雷能玮,等.多模块矩阵变换器改进型线电压合成闭环控制策略研究[J].电测与仪表,2020,57(8):122-127.)中提出采集负载电流中高频谐波分量至负载闭环控制中，实现了多模块矩阵变换器的输入谐振抑制，但该方法所需的电压传感器数量与拓扑中模块数量成正比，模块数量较多时，系统的成本较高。

文献2(Lei J X,Zhou B,Wei J D,et al.Predictive power control of matrixconverter with active damping function[J].IEEE Transactions on IndustrialElectronics,2016,63(7):4550-4559.)中提出了一种将电流预测方法与谐振抑制方法相互结合的新型方法，但该方法中的开关频率较高，不利于系统开关损耗的降低。

文献3(陆松,葛红娟,陈思,等.基于滤波器状态反馈的矩阵变换器输入电流闭环策略[J].电工技术学报,2016,31(7):65-71.)中提出了一种基于输入滤波器状态反馈的矩阵变换器谐振抑制方法，该方法通过反馈滤波电感电流与输入端电压中的高频量，有效的提升了输入性能，但该方法采用至少4个电压传感器与2个电流传感器，电路成本较高。

发明内容

因此，为了克服上述缺陷，本发明实施例提供一种改进型特定谐波消除法的矩阵变换器双闭环控制方法。

为此，本发明实施例的一种改进型特定谐波消除法的矩阵变换器双闭环控制方法，包括以下步骤：