一种用于PWM整流器的基于αβ坐标系的PR控制方法技术

一种用于PWM整流器的基于αβ坐标系的PR控制方法，包括以下步骤：1)构建PWM整流器拓扑结构；2)αβ坐标系的PR控制步骤为：a.软件查正弦表的方式得到电网的相角；b.检测PWM整流器输出电流利用3/2变换将iA、iB、iC变换到αβ坐标系，得到iα、iβ；c.检测母线电压数值，与给定控制目标电压值做差，做PI调节器控制，得到d轴有功分量，变换到αβ坐标系得到idα、idβ有功稳压成份；d.将所得αβ坐标系信息，分别做差，进行α轴的PR谐振器控制和β轴的PR谐振器控制；e.步骤d所得的控制信息，得到三相调制波；形成PWM驱动脉冲驱动IGBT逆变桥动作，整流稳压控制；该方法运算量少，电网不平衡度适应性高，基波控制效果好，电流畸变率小，应用前景好。

A PR control method based on alpha beta coordinate system for PWM rectifier

For an alpha beta coordinate system PR control method based on PWM rectifier, which comprises the following steps: 1) to construct PWM rectifier topology; 2) for the PR control step alpha beta coordinates: A. software to check the sine table way to get the power phase detection of PWM B.; the output current of the rectifier using 3/2 transform, iA iB and iC transform to alpha beta coordinates, I alpha, I beta; numerical detection of C. bus voltage, and given control target voltage value, PI regulator, d axis active component, transform to alpha beta coordinates of ID alpha and ID beta active ingredients D. the alpha regulator; beta coordinate information, respectively, control the PR resonator axis of PR alpha and beta axis resonator control; e. control information obtained in the step D, three phase modulation wave; the formation of PWM IGBT inverter driving pulse driving action, rectifier voltage control; calculation method Few, high adaptability of power grid imbalance, good base wave control effect, low current distortion rate and good prospect of application.

【技术实现步骤摘要】
一种用于PWM整流器的基于αβ坐标系的PR控制方法
本专利技术属于电力电子控制
，特别涉及一种用于PWM整理器的基于αβ坐标系的PR控制方法。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，PWM整流器替代不控二极管整流的趋势越来越明显，PWM整流器可以实现网侧电流的正弦化、单位功率因数，几乎对电网没有任何的污染。PWM整流的拓扑有很多，但是其的控制方式无外乎以下几种：1)三相坐标系的单P控制方法，因为是交流控制使用单p控制器往往比PI控制器要好，缺点明显：开环增益较低，电网的不平衡度、谐波抑制能力较差。2)基于DQ轴的PI控制方法，此控制方法因为将交流分量变化到DQ轴成为直流分量，可以利用PI实现误差控制，但是PI调节器只可以对直流实现无差，对电网中的谐波扰动成份作用很差；对于电网的不平衡问题，因为DQ轴变化需要分正序变换和负序变化，想要很好的抑制不平衡扰动，需要再做负序轴的PI控制，运算量增加不少；同时DQ轴在动态情况下两个轴存在耦合，动态特性较差。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种用于PWM整理器的基于αβ坐标系的PR控制方法，在解耦的αβ轴进行PR控制(多种谐波次数)，不仅动态解耦，动态响应较快，而且能够在较少运算量的情况下实现对电网不平衡度的抑制，同时灵活的增加需要的次数的谐振器可以对PWM整理器的电流畸变率进行有效的控制改善。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于PWM整理器的基于αβ坐标系的PR控制方法，包括以下步骤：1)构建PWM整流器拓扑结构：三相电压型逆变器与电网通过一相一个电抗器连接，直流母线存在储能电容，通过变流器的开关动作实现稳压和输入电流的正弦化；2)αβ坐标系的PR控制步骤如下：a.利用硬件锁相电路取电网过零点，软件查正弦表的方式得到电网的相角；b.检测PWM整流器输出电流利用3/2变换将iA、iB、iC变换到αβ坐标系，得到iα、iβ；c.检测母线电压数值，与给定控制目标电压值做差，做PI调节器控制，限幅后得到d轴有功分量，变换到αβ坐标系得到idα、idβ有功稳压成份；d.将步骤b、步骤c所得αβ坐标系信息，分别做差，进行α轴的PR谐振器控制，同时进行β轴的PR谐振器控制，基波PR谐振器是基础，其他的低次或者高次谐振器根据入网电流畸变率情况决定增减；e.步骤d所得的控制信息，经过2相坐标系变换到3相坐标系，得到三相调制波；三相调制波，最终利用SPWM调制方式形成PWM驱动脉冲，来驱动IGBT逆变桥动作，进行整流稳压控制。本专利技术具有以下有益效果：1)基于αβ坐标系的解耦控制，动态响应快(无DQ轴不解耦的问题)；2)采用αβ坐标系的PR控制方法，可以很好的抑制电网不平衡对PWM整流器的影响。3)可以灵活的增加其他需要的谐波次数的PR谐振器对PWM整流器的电流畸变率进行改善。该控制方法相较DQ轴控制方法运算量少，电网不平衡度适应性高，相较三相坐标系基波控制效果好，电流畸变率小，具有非常大的应用前景。附图说明图1是本专利技术所介绍的用于PWM整流器的基于αβ坐标系的PR控制方法的主电路拓扑结构示意图。图2是本专利技术所介绍的一种用于PWM整流器的基于αβ坐标系的PR控制方法的控制方法控制框图。具体实施方式下面结合具体实施方式和附图对本专利技术进一步详细说明。参见图1，图1为PWM整流器拓扑结构。构建PWM整流器拓扑结构：三相电压型逆变器与电网通过一相一个电抗器连接，直流母线存在储能电容，通过变流器的开关动作实现稳压和输入电流的正弦化；本专利技术所提的αβ坐标系的PR控制方法实现步骤如下：如图2所示。其具体实现部分如下：a.利用硬件锁相电路取电网过零点，软件查正弦表的方式得到电网的相角；b.检测PWM整流器输出电流利用3/2变换将iA、iB、iC变换到αβ坐标系，得到iα、iβ：其中，，c.检测母线电压数值，与给定控制目标电压值做差，做PI调节器控制，限幅后得到d轴有功分量，变换到αβ坐标系得到idα、idβ有功稳压成份；其中，d.将b、c所得αβ坐标系信息，分别做差，进行α轴的PR谐振器控制，同时进行β轴的PR谐振器控制，基波PR谐振器是基础，其他的低次或者高次谐振器根据入网电流畸变率情况决定增减；PR谐振器的s域传函：对PR谐振器的进行离散化得到：其中：与s域的对应关系a0＝4kqωqTa1＝0a2＝-4kqωqT利用上面两个式子，得到差分表达式，利用代码实现。e.步骤d所得控制信息，经过2相坐标系变换到3相坐标系，的到三相调制波。三相调制波，最终利用SPWM调制方式形成PWM驱动脉冲，来驱动IGBT逆变桥动作，进行整流稳压控制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于PWM整流器的基于αβ坐标系的PR控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建PWM整流器拓扑结构：三相电压型逆变器与电网通过一相一个电抗器连接，直流母线存在储能电容，通过变流器的开关动作实现稳压和输入电流的正弦化；2)αβ坐标系的PR控制步骤如下：a.利用硬件锁相电路取电网过零点，软件查正弦表的方式得到电网的相角；b.检测PWM整流器输出电流利用3/2变换将iA、iB、iC变换到αβ坐标系，得到iα、iβ；c.检测母线电压数值，与给定控制目标电压值做差，做PI调节器控制，限幅后得到d轴有功分量，变换到αβ坐标系得到idα、idβ有功稳压成份；d.将步骤b、步骤c所得αβ坐标系信息，分别做差，进行α轴的PR谐振器控制，同时进行β轴的PR谐振器控制，基波PR谐振器是基础，其他的低次或者高次谐振器根据入网电流畸变率情况决定增减；e.步骤d所得的控制信息，经过2相坐标系变换到3相坐标系，得到三相调制波；三相调制波，最终利用SPWM调制方式形成PWM驱动脉冲，来驱动IGBT逆变桥动作，进行整流稳压控制。

【技术特征摘要】
1.一种用于PWM整流器的基于αβ坐标系的PR控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)构建PWM整流器拓扑结构：三相电压型逆变器与电网通过一相一个电抗器连接，直流母线存在储能电容，通过变流器的开关动作实现稳压和输入电流的正弦化；2)αβ坐标系的PR控制步骤如下：a.利用硬件锁相电路取电网过零点，软件查正弦表的方式得到电网的相角；b.检测PWM整流器输出电流利用3/2变换将iA、iB、iC变换到αβ坐标系，得到iα、iβ；c.检测母线电压数值，与给定控制目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅，
申请(专利权)人：西安索普电气技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61