Dead-time effect is one of the main factors causing the non-linear characteristics of voltage source converter, which deteriorates the operation performance of the converter. In order to suppress the dead-time effect and improve the operation performance of the converter, the invention discloses a novel dead-time compensation method for a voltage source converter. The present invention establishes a discrete mathematical model of voltage source converter, proposes a deadbeat control based on current observer, and then embedded repetitive controller to suppress the dead-time effect of the converter. The novel dead-time compensation method disclosed by the invention overcomes the shortcomings of the traditional dead-time compensation method, such as low compensation accuracy and complex current polarity detection algorithm, etc. The experimental results show that the dead-time compensation effect is good.
【技术实现步骤摘要】
一种电压源变流器新型死区补偿方法
本专利技术涉及一种电压源变流器新型死区补偿方法,属于变流器控制
技术介绍
电压源变流器可作为整流器、逆变器、变频器、有源滤波器、静止同步补偿器等装置的主电路和高压直流输电的换流器单元,已广泛应用于电力系统和工业用户。死区效应是引起电压源变流器非线性特性的主要因素之一,会导致电压源变流器运行性能变差,例如,控制目标偏离预期目标、输出电流含较多谐波分量。因此,有必要对电压源变流器的死区效应进行有效补偿。传统的死区补偿方法大体可分为平均电压误差补偿法和基于脉冲调整的补偿法两大类。平均电压误差补偿法是指在掌握死区时间对变流器输出电压影响的基础上,采用一定的方法生成相应的电压误差信号,对变流器原始参考电压进行校正,以实现死区补偿,抑制死区效应对变流器的影响。基于脉冲调整的补偿法是根据死区时间引起的电压误差,通过改变开关占空比时间、调整触发脉冲等手段实现死区补偿。平均电压误差补偿法和基于脉冲调整的补偿法归根结底都是开环补偿方法,补偿精确不够高。此外,多数死区补偿方法依赖电流极性的判断,电流极性判断方法的准确性会直接影响死区补偿的效果。为了提高电流极性判断的准确性,往往需要额外的硬件检测电路或复杂的电流极性检测算法。
技术实现思路
针对现有死区补偿方法存在的诸多问题,本专利技术提供了一种电压源变流器新型死区补偿方法。一种电压源变流器新型死区补偿方法,包括以下步骤:步骤一:建立电压源变流器的连续数学模型,将其离散化得到离散数学模型;步骤二:基于离散数学模型设计电流观测器,根据第k-1个控制周期计算得到的变流器指令电压ux(k)、kT ...
【技术保护点】
1.一种电压源变流器新型死区补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:建立电压源变流器的连续数学模型,将其离散化得到离散数学模型;步骤二:基于离散数学模型设计电流观测器,根据第k‑1个控制周期计算得到的变流器指令电压ux(k)、kTs时刻变流器输出电流采样值ix(k)、kTs时刻电网电压采样值ex(k)和电流观测器的计算公式得到(k+1)Ts时刻变流器输出电流的观测值
【技术特征摘要】
1.一种电压源变流器新型死区补偿方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:建立电压源变流器的连续数学模型,将其离散化得到离散数学模型;步骤二:基于离散数学模型设计电流观测器,根据第k-1个控制周期计算得到的变流器指令电压ux(k)、kTs时刻变流器输出电流采样值ix(k)、kTs时刻电网电压采样值ex(k)和电流观测器的计算公式得到(k+1)Ts时刻变流器输出电流的观测值Ts为控制周期;x=a,b,c,表示电力系统的A、B、C三相;步骤三:kTs时刻的指令电流与变流器输出电流采样值ix(k)之差经过重复控制器得到电流误差校正信号yrp(k);步骤四:kTs时刻的指令电流与电流观测值之差叠加上电流误差校正信号yrp(k)作为输入信号,经过无差拍控制后得到在第k+1个控制周期应用于变流器的指令电压ux(k+1),延时一个控制周期得到ux(k);步骤五:ux(k)根据相应的公式计算得到占空比,采用相应的调制方法对占空比进行调制得到变流器中电力电子开关器件的原始驱动信号,原始驱动信号经过驱动电路得到最终的驱动信号发送给对应的电力电子开关器件。2.根据权利要求1所述的一种电压源变流器新型死...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁营玉,许冠军,王聪,
申请(专利权)人:中国矿业大学北京,
类型:发明
国别省市:北京,11
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