[发明专利]一种双向AC-DC矩阵变换器控制方法及系统

权利要求书

1.一种双向AC-DC矩阵变换器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

基于12扇区电流空间矢量调制策略，对双向AC-DC矩阵变换器的输入信号进行调制处理，得到双向AC-DC矩阵变换器的开关状态分布；

根据双向AC-DC矩阵变换器的开关状态分布，通过网侧电压前馈控制策略对双向AC-DC矩阵变换器进行控制处理，得到双向AC-DC矩阵变换器的移相控制量关系式；

根据双向AC-DC矩阵变换器的移相控制量的有解条件对双向AC-DC矩阵变换器的移相控制量关系式进行求解，得到双向AC-DC矩阵变换器输出电流的限幅条件。

2.根据权利要求1所述一种双向AC-D℃矩阵变换器控制方法，其特征在于，所述基于12扇区电流空间矢量调制策略，对双向AC-DC矩阵变换器的输入信号进行调制处理，得到双向AC-DC矩阵变换器的开关状态分布，其具体包括：

获取输入数据，所述输入数据包括双向AC-DC矩阵变换器的输入电压、双向AC-DC矩阵变换器输入电压与输入电流之间的位移角；

通过电流空间矢量调制策略对输入数据进行调制处理，得到双向AC-DC矩阵变换器的输入电流矢量；

对双向AC-DC矩阵变换器的输入电流矢量进行坐标转换处理，获取极坐标下双向AC-DC矩阵变换器的输入电压矢量与输入电流矢量；

根据极坐标下双向AC-DC矩阵变换器的输入电压矢量与输入电流矢量获取双向AC-DC矩阵变换器的开关状态分布。

3.根据权利要求2所述一种双向AC-DC矩阵变换器控制方法，其特征在于，基于输入电流矢量极坐标转换，所述极坐标下双向AC-DC矩阵变换器的输入电压矢量与输入电流矢量的表达式如下所示：

上式中，u_i表示双向AC-DC矩阵变换器的输入电压矢量，i_i表示双向AC-DC矩阵变换器的输入电流矢量，U_i表示输入的电压幅值，I_i表示输入的电流幅值，u_ia、u_ib和u_ic表示双向AC-DC矩阵变换器的输入端三相电压，i_a、i_b和i_c表示双向AC-DC矩阵变换器的输入电流矢量。

4.根据权利要求2所述一种双向AC-DC矩阵变换器控制方法，其特征在于，所述基于双向AC-DC矩阵变换器输入电压与输入电流之间的位移角，其计算过程如下所示：

通过锁相环获取双向AC-DC矩阵变换器的网侧电压相角与网侧电流相角；

对网侧电压相角与网侧电流相角进行作差处理，得到网侧瞬时功率因数角；

给定网侧瞬时功率因数角的正弦函数值和瞬时功率角；

通过PI调节器对网侧瞬时功率因数角的正弦函数值和瞬时功率角进行作差处理，得到双向AC-DC矩阵变换器输入电压与输入电流之间的位移角。

5.根据权利要求2所述一种双向AC-DC矩阵变换器控制方法，其特征在于，所述双向AC-DC矩阵变换器的开关状态分布，其具体包括：

对极坐标下双向AC-D℃矩阵变换器的输入电流矢量进行分区处理，得到各个扇区电流矢量；

根据输入数据信号占空比对各个扇区电流矢量进行调制，得到电流矢量夹角；

对极坐标下双向AC-DC矩阵变换器的输入电压矢量进行移相处理，得到各个扇区的开关驱动信号；

结合各个扇区的开关驱动信号与电流矢量夹角，输出双向AC-DC矩阵变换器的开关状态分布。