[发明专利]一种三相电压源型PWM变流器的预测直接功率控制方法

摘要

本发明公开了一种三相电压源型PWM变流器的预测直接功率控制方法，将预测控制中的无差拍控制思想引入三相电压源型PWM变流器的直接功率控制策略，由电压控制环和无差拍功率控制环两个控制器共同完成功率解耦控制和直流侧稳压控制，无需锁相环，并且使用空间矢量调制方式，实现了直接功率控制的开关频率恒定，因此输出滤波器易于设计和工程实现。控制器设计简单，控制性能具有响应速度快，控制精度高，鲁棒性好的特点。

主权项

1.一种三相电压源型PWM变流器的预测直接功率控制方法，三相电压源型PWM变流器包括检测电路、控制电路、驱动电路、直流侧电容，三相电压型PWM变流器的桥臂由两个IGBT串联组成，检测电路的输出端接入控制电路，控制电路的输出端接入驱动电路，驱动电路的六个输出端分别与三相电压型PWM变流器的六个开关器件的控制极相连，三相电压型PWM变流器的桥臂与直流侧电容并联，三相电压型PWM变流器通过输出电感和电阻连接电网，其特征在于，所述三相PWM变流器的预测直接功率控制方法包括以下步骤：（a）、检测并采样三相电压源型PWM变流器与电网公共连接点处的系统相电压、、，以及交流侧电流、、，利用CLARKE变换计算出系统电压的分量、和交流侧电流的分量、，同时检测采样直流侧电容电压；（b）、直流侧电容电压给定值与直流侧电容电压的差值经PI控制器得到有功功率目标值，无功功率目标值根据系统所需直接给定；（c）、根据瞬时无功功率理论，由系统电压的分量、和交流侧电流的分量、，计算出三相电压源型PWM变流器功率的实际输出值、；（d）、根据三相电压源型PWM变流器坐标系下的离散功率方程，应用无差拍控制器和反馈补偿器得到三相PWM变流器坐标系下的输出电压目标值、；（e）、将、按给定频率进行SVPWM调制，得到的脉冲序列信号用于控制三相电压源型PWM变流器的开关器件，实现交直流侧功率传输的平衡，有功功率和无功功率实现了解耦控制，并且能快速响应功率的变化，并保证直流侧电容电压稳定在目标电压。