[发明专利]基于DSP的静止无功发生器控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种基于DSP的静止无功发生器控制系统及控制方法，控制系统包括信号调理电路、滑模控制器、无电感L解耦控制器、空间矢量调制器、驱动电路、三相桥式电路、电力系统。本发明采用的滑模变结构及PI调节的综合控制，能够对直流侧的电容电压的控制以及无功电流的快速跟踪补偿，不仅设计简单，便于实现，而且滑模控制及无电感参数L的前馈解耦控制，使得控制系统对于外部干扰及系统参数扰动具有较好的鲁棒性，使得系统可以较好地动态跟踪无功电流，充分发挥出静止无功发生器的快速无功补偿的性能，可以更广泛的应用到工程实际中。

主权项

1.一种基于DSP的静止无功发生器控制系统的控制方法，其特征在于，基于DSP的静止无功发生器控制系统包括信号调理电路、滑模控制器、无电感L解耦控制器、空间矢量调制器、驱动电路、三相桥式电路、电力系统；静止无功发生器主电路的电压互感器和电流互感器采集来的电压和电流输入信号调理电路，经过调理之后送入位于DSP内部的滑模控制器和无电感L解耦控制器，滑模控制器产生有功电流参考量送入无电感L解耦控制器，无电感L控制器运算输出空间矢量调制的控制量送入空间矢量调制器，空间矢量调制器输出六脉冲PWM信号，PWM信号经过驱动电路驱动静止无功发生器主电路的三相桥式电路，三相桥式电路在PWM的驱动下产生相应的无功补偿电流注入电力系统，同时电力系统中的有功电流也将通过三相桥式电路逆变成直流，为直流侧电容进行充电，维持直流侧电容电压的稳定；其特征在于，所述滑模控制器根据检测调理好的三相桥式电路的直流侧电容电压udc、直流侧电容参考电压udcref构建滑模面：首先将作为输入，构造控制三相桥式电路直流侧电容电压的滑模面S(e₁ e₂ t)＝e₁+k₁e₂，其中是u_dc的微分，是u_dcref的微分，k₁为滑模常数，t为系统时间，使得直流侧电压维持稳定在参考值电压u_dcref；将dq坐标系下的数学模型代入到滑模面S(e1 e2 t)＝e1+k1e2中得到：其中，ed、eq是网侧电压ea、eb、ec的dq分量，id、iq为三相桥式电路输出的补偿电流ica、icb、icc经dq坐标变换得到,C为三相桥式电路直流侧电容；简化上述滑模面，得到同步旋转dq坐标下，系统中d轴电流指令idref；其中,U_s为交流三相输入电源的相电压的有效值；则电压外环滑模控制器2的滑模面为：S＝(idref‑id)。