一种三相电压直流分量控制方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种三相电压直流分量控制方法及系统。该方法包括：根据检测结果，计算三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca与三相输出相电压直流分量U*a、U*b及U*c的关系；以一相输出相电压直流分量U*a作为基准，计算三相输出相电压直流分量间的误差Ua、Ub及Uc；计算误差Ua、Ub及Uc与Uab、Ubc及Uca的关系；及当电路闭环时，将误差Ub及Uc作为反馈电压对U*b及U*c进行闭环补偿，使得U*b及U*c相对于U*a的误差为零，从而实现对三相电压直流分量的控制，解决三相间电压相互干扰的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制
，尤其涉及一种三相电压直流分量控制方法及系统。
技术介绍
三相三线制逆变器输出电压中，由于功率器件上下管的导通压降不一致和占空比损失不一致等原因，难免会出现相对于母线中点的电压直流分量。当逆变器的三相输出电压直流分量不一致且负载是变压器、电感、电机等感性负载时，会在负载上出现磁积累(偏磁)现象，导致负载正负半周电流不对称，甚至在负载磁饱和后出现逆变器过流保护或者烧毁负载的严重后果。为解决上述问题，需要对三相三线制逆变器输出电压直流分量进行控制，现有通常采用检测三相输出线电压直流分量及检测三相输出电流直流分量来间接控制三相输出相电压等两种方法。其中，通过检测三相输出线电压直流分量来间接控制三相输出相电压直流分量，如图1a所示。三相输出线电压直流分量与三相输出相电压直流分量的关系如下： U a b = U * a - U * b U b c = U * b - U * c U c a = U * c - U * a ]]>由于上面方程组对应的关系矩阵不可逆，无法得出根据三相输出线电压直流分量对三相输出相电压直流分量进行调整的明确数学关系，只能根据该方程组粗略得出反馈电压量，其大致数学关系如下： U a = U a b - U c a U b = U b c - U a b U c = U c a - U b c ]]>Ua+Ub+Uc＝(Uab-Uca)+(Ubc-Uab)+(Uca-Ubc)＝0然而，采用该方案的缺点是：检测电路需要从几百伏特的交流电压中分离出不到1伏特的直流电压信号来，低通滤波器的设计难度很大，时间常数也很大，动态响应能力很差；此外，通过上述方程组只能得出三相输出线电压与三相输出相电压之间的粗略数学关系，闭环补偿后会出现三相电压直流分量间相互干扰，最终导致某一相的控制器趋于饱和的现象。此外，通过检测三相输出电流直流分量来间接控制三相输出相电压直流分量，如图1b所示。三相输出电流直流分量与三相输出相电压直流分量的数学关系的方法为： 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相电压直流分量控制方法，其特征在于，包括：检测三相三线制逆变器的三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca或者三相输出电流直流分量Ia、Ib及Ic；计算三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca与三相输出相电压直流分量U*a、U*b及U*c的关系或者三相输出电流直流分量Ia、Ib及Ic与三相输出相电压直流分量U*a、U*b及U*c的关系；以一相输出相电压直流分量U*a作为基准，计算三相输出相电压直流分量U*a、U*b及U*c间的误差Ua、Ub及Uc，其中Ua＝0；计算三相输出相电压直流分量间误差Ua、Ub及Uc与三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca的关系或者三相输出相电压直流分量间误差Ua、Ub及Uc与三相输出电流直流分量Ia、Ib及Ic的关系；及当电路闭环时，将输出相电压直流分量间的误差Ub及Uc作为反馈电压对输出相电压直流分量U*b及U*c进行闭环补偿，使得U*b及U*c相对于U*a的误差为零，从而实现对三相电压直流分量的控制。

【技术特征摘要】
1.一种三相电压直流分量控制方法，其特征在于，包括：
检测三相三线制逆变器的三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca或者三相
输出电流直流分量Ia、Ib及Ic；
计算三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca与三相输出相电压直流分量
U*a、U*b及U*c的关系或者三相输出电流直流分量Ia、Ib及Ic与三相输出相电压
直流分量U*a、U*b及U*c的关系；
以一相输出相电压直流分量U*a作为基准，计算三相输出相电压直流分量
U*a、U*b及U*c间的误差Ua、Ub及Uc，其中Ua＝0；
计算三相输出相电压直流分量间误差Ua、Ub及Uc与三相输出线电压直流分
量Uab、Ubc及Uca的关系或者三相输出相电压直流分量间误差Ua、Ub及Uc与三相
输出电流直流分量Ia、Ib及Ic的关系；及
当电路闭环时，将输出相电压直流分量间的误差Ub及Uc作为反馈电压对输
出相电压直流分量U*b及U*c进行闭环补偿，使得U*b及U*c相对于U*a的误差为
零，从而实现对三相电压直流分量的控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算三相输出线电压直流分
量Uab、Ubc及Uca与三相输出相电压直流分量U*a、U*b及U*c的关系或者三相输出
电流直流分量Ia、Ib及Ic与三相输出相电压直流分量U*a、U*b及U*c的关系，具
体为：
U a b = U * a - U * b U b c = U * b - U * c U c a = U * c - U * a ]]>或 I a = ( 2 U * a - U * b - U * c ) 1 Z m I b = ( 2 U * b - U * c - U * a ) 1 Z m I c = ( 2 U * c - U * a - U * b ) 1 Z m ; ]]>其中，Zm为感性负载的阻抗值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，以一相输出相电压直流分量
U*a作为基准，计算三相输出相电压直流分量U*a、U*b及U*c间的误差Ua、Ub及
Uc，其中Ua＝0，具体为：
U a = U * a - U * a U b = U * b - U * a U c = U * c - U * a . ]]>4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，计算Ua、Ub及Uc与三相输
出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca关系或者Ua、Ub及Uc与三相输出电流直流分量
Ia、Ib及Ic的关系，具体为：
由 U a b = U * a - U * b = - U b U b c = U * b - U * c = U * b - U * c + U * a - U * a = U b - U c U c a = U * c - U * a = U c ]]>推导得到 U a = 0 U b = - U a b U c = U c a ; ]]>或
由 I a = ( 2 U * a - U * b - U * c ) 1 Z m = [ - ( U * b - U * a ) - ( U * c - U * a ) ] 1 Z m = ( - U b - U c ) 1 Z m I b = ( 2 U * b - U * c - U * a ) 1 Z m = [ ( 2 U * b - 2 U * a ) - ( U * c - U * a ) ] 1 Z m = ( 2 U b - U c ) 1 Z m I c = ( 2 U * c - U * a - U * b ) 1 Z m = [ ( 2 U * c - 2 U * a ) - ( U * b - U * a ) ] 1 Z m = ( 2 U c - U b ) 1 Z m ]]>推
导得到 U a = 0 U b = Z m 3 ( I b - I a ) = Z m 3 ( 2 I b + I c ) ∝ ( 2 I b + I c ) U c = Z m 3 ( I c - I a ) = Z m 3 ( 2 I c + I b ) ∝ ( 2 I c + I b ) . ]]>5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当电路闭环时，将输出相电
压直流分量间的误差Ub及Uc作为反馈电压对输出相电压直流分量U*b及U*c进行
闭环补偿，使得U*b及U*c相对于U*a的误差为零，从而实现对三相电压直流分量
的控制，具体包括：
当电路闭环时，设U*b及U*c相对于U*a的直流分量的给定值URb＝URc＝0，将

\t输出相电压直流分量间的误差Ub及Uc作为反馈电压；
将反馈电压Ub及Uc送入减法器，所述减法器计算电压误差UEb＝URb-Ub，
UEc＝URc-Uc，所述UEb和UEc通过控制器调整后得到输出相电压直流分量的补
偿量UCb和UCc；及
所述补偿量UCb和UCc经过加法器叠加到噪声UNb和UNc上作为三相三...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘代兵，
申请(专利权)人：北京鼎汉技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11