[发明专利]单向三相星接可控整流器输入电流过零畸变的抑制方法

摘要

本发明提供了一种基于调制波补偿的单向三相星接可控整流器输入电流过零畸变的抑制方法，属于电力电子技术、新能源发电与智能电网研究领域。具体包括以下步骤：首先由电压电流双闭环控制得到三相调制波电压，然后计算得出每一时刻中三相调制波电压的最大值及最小值，将最大值与最小值相加，作为补偿的调制波电压，叠加到原三相调制波电压上，生成新的三相调制波电压，与三角载波交截，最终得到PWM波驱动开关管。与现有方法相比，本发明中补偿的调制波电压可以实时获取，计算量小，可靠性高，只要电压环和电流环的控制器稳定，就能通过实时调节调制波电压来消除或抑制输入电流过零畸变，在一定范围内实现滞后、超前和单位功率因数运行。

主权项

1.一种基于调制波补偿的单向三相星接可控整流器输入电流过零畸变的抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：对三相电网电压u_a、u_b、u_c进行采样，采用双同步坐标系的解耦软件锁相环(DDSRF‑SPLL)，对电网进行锁相，得到电网电压的角度θ，并对三相电网电压进行Clark、Park坐标变换，得到两相旋转坐标系下电压的采样值u_d、u_q；对三相电网电流i_a、i_b、i_c进行采样，并进行Clark、Park坐标变换，得到两相旋转坐标系下电流的采样值i_d、i_q；将直流侧电压指令值u_dc^*与三相总的直流侧电容电压的平均值u_{dc_ave}做差，产生的差值经过PI控制器，获得指令电流在d轴坐标系下的幅值i_d^*，并依据所要求的三相星接可控整流器所提供功率因数角θ得到指令电流在q轴坐标系下的幅值i_q^*，其中i_q^*＝i_d*tanθ；将实际电流的采样值i_d、i_q与给定值i_d*、i_q*作差，并采用前馈控制方法对i_d和i_q进行解耦控制，得到三相调制波电压在d轴和q轴上的分量u_cond^*、u_conq^*，并经过iPark、iClark坐标变换，得到三相调制波电压u_cona^*、u_conb^*、u_conc^*；步骤二：计算得出每一时刻中三相调制波电压u_cona^*、u_conb^*、u_conc^*的最大值及最小值，将最大值与最小值相加，作为补偿的调制波电压u_revise^*，并将原三相调制波电压u_cona^*、u_conb^*、u_conc^*分别与补偿的调制波电压u_revise^*相加，生成新的三相调制波电压u_newa^*、u_newb^*、u_newc^*；步骤三：将步骤二中得到的新的调制波电压u_newa^*、u_newb^*、u_newc^*分别除以直流侧电压指令值u_dc^*,并取绝对值，与幅值为1且频率为f_s的三角载波交截，得到PWM波信号驱动各相桥臂上的开关管。本发明与现有技术相比，其显著优点是：补偿的调制波电压可以实时获取，计算量小，可靠性高，只要电压环和电流环的控制器稳定，就能通过实时调节调制波电压来消除或抑制单向三相星接可控整流器输入电流过零畸变，使单向三相星接可控整流器可以在一定范围内实现滞后、超前和单位功率因数运行，满足电网及用电设备对谐波标准的要求。