[发明专利]一种电压源型PWM整流器启动冲击抑制方法

摘要

本发明提出了一种电压源型PWM整流器启动冲击抑制方法，所述控制方法通过对电压源型PWM整流器期望输出直流电压与实际输出直流电压之差进行限幅，将限幅后的期望输出直流电压与实际输出直流电压之差作为电压外环PI控制器的输入，进而控制电压源型PWM整流器，从而可以有效地减少电压源型PWM整流器启动过程中输出侧的直流电压冲击以及电网侧三相电流冲击，降低对电压源型PWM整流器器件的要求。

主权项

一种电压源型PWM整流器启动冲击抑制方法，其特征在于包括如下步骤：第一步，对电压源型PWM整流器充电，使直流侧电容(C)电压达到设定值V0；第二步，将电压源型PWM整流器的期望输出直流电压与实际输出的直流电压Vdc(t)求电压差对电压差限幅，限幅后的电压差作为电压外环PI控制器的输入；第三步，将电压外环PI控制器的输出、电网侧三相电压va、vb、vc和三相电流ia、ib、ic作为前馈解耦模块的输入，计算前馈解耦模块的输出；第四步，将前馈解耦模块的输出转换为三相电压指令值；第五步，根据电压源型PWM整流器的三相电压指令值控制电压源型PWM整流器开关管的开通和关断；所述电压外环PI控制器是：t是时间，比例系数Kvp、积分系数Kvi的确定方法如下：在闭环系统中，保持积分系数Kvi为0按照步长0.1逐渐增大比例系数Kvp，当比例系数Kvp为Kpfinal时，直流电压Vdc(t)在设定时间tmax1内达到期望输出值的±5％范围内并且保持稳定，则比例系数Kvp＝0.8KPfinal，然后保持比例系数Kvp＝0.8KPfinal不变且按照步长0.1逐渐增大积分系数Kvi直到在设定时间tmax1以后稳态误差得以消除，是电压外环PI控制器的输出；所述前馈解耦模块是：Vd=-[Kip(id*-id)+Kii∫0t(id*-id)dt]-ωLiq+ed,]]>Vd、Vq为前馈解耦模块的输出，L是电感值，Kip、Kii常数确定方法为：在闭环系统中，保持积分系数Kii为0按照步长0.1逐渐增大比例系数Kip，当比例系数Kip为Kifinal时，电流iq在设定时间tmax内达到期望输出值0的±5％范围内并且保持稳定，则确定比例系数Kip＝0.8Kifinal，然后保持比例系数Kip＝0.8Kifinal不变且按照步长0.1逐渐增大积分系数Kii直到在设定时间tmax以后稳态误差得以消除，ed=23[vacos(ωt)+vbcos(ωt-2π/3)+vccos(ωt+2π/3)],]]>eq=-23[vasin(ωt)+vbsin(ωt-2π/3)+vcsin(ωt+2π/3)],]]>三相电网电压为va＝Acos(ωt)、vb＝Acos(ωt‑2π/3)、vc＝Acos(ωt+2π/3)，A为电网电压幅值，ω为电网电压角频率，单位为弧度每秒，t表示时间，id=23[iacos(ωt)+ibcos(ωt-2π/3)+iccos(ωt+2π/3)],]]>π为圆周率。