The invention relates to a control method of three-phase cascaded multi-level power electronic converter under unbalanced power grid, which includes the following steps: S1: establishing a mathematical model of three-phase satellite cascaded multi-level power electronic converter; S2: transforming the mathematical model of three-phase satellite cascaded multi-level power electronic converter into a_beta two-phase static one according to coordinate transformation theory. Mathematical model in stop coordinate system; S3: Establish Euler Lagrange model of three-phase star-connected cascaded multi-level power electronic converter under grid balance; S4: Passivity judgment; S5: Transient power analysis of three-phase star-connected cascaded multi-level power electronic converter under unbalanced grid, and calculate current reference value I in a beta two-phase static coordinate system.
【技术实现步骤摘要】
电网不平衡下三相级联式多电平电力电子变流器控制方法
本专利技术涉及电力电子及电力系统自动化领域，特别涉及电网不平衡下三相级联式多电平电力电子变流器控制方法。
技术介绍
近年来，级联式多电平电力电子变流器因具有较高的输入侧功率因数、模块化设计、电压应力较低等优点，越来越多地受到学术界和工业界的重视。但在工程实际中，电网不平衡现象频繁发生，对级联式多电平电力电子变流器的性能产生不良影响。国内外学者对电网不平衡下的级联式多电平电力电子变流器控制问题进行了研究，已取得一些研究成果。采用线性控制器(如PI控制器、PR控制器)控制具有非线性性质的级联式多电平电力电子变流器，控制结构复杂、性能不佳。因此，反馈线性化控制、滑模变结构控制、无差拍控制等多种非线性控制方法被用到了级联式多电平电力电子变流器的控制中，这些控制方法都能够在不同程度上改进级联式多电平电力电子变流器的性能，但它们自身也都有缺陷存在。由于无源控制是一种本质的能量控制，所设计的控制器可实现系统的全局稳定性，对系统参数变化及外来摄动有较强的鲁棒性。与其他控制策略相比，无源控制方法虽使得系统性能得到了改进，但当负载变...
【技术保护点】
1.电网不平衡下三相级联式多电平电力电子变流器控制方法，所述三相级联式多电平电力电子变流器，包括三相星接级联式多电平电力电子变流器，所述三相星接级联式多电平电力电子变流器由3*N个电力电子变流器级联组成，其中每相由N个电力电子变流器级联组成，N为大于1的整数；所述三相星接级联式多电平电力电子变流器包括三相星接级联式二极管H桥变流器、三相星接级联式无桥变流器、三相星接级联式VIENNA变流器、三相星接级联式H桥变流器；其特征在于，电网不平衡下三相级联式多电平电力电子变流器控制方法步骤如下：S1：三相星接级联式多电平电力电子变流器数学模型建立：假定三相电感取值相等，各电力电子变...
【技术特征摘要】
1.电网不平衡下三相级联式多电平电力电子变流器控制方法，所述三相级联式多电平电力电子变流器，包括三相星接级联式多电平电力电子变流器，所述三相星接级联式多电平电力电子变流器由3*N个电力电子变流器级联组成，其中每相由N个电力电子变流器级联组成，N为大于1的整数；所述三相星接级联式多电平电力电子变流器包括三相星接级联式二极管H桥变流器、三相星接级联式无桥变流器、三相星接级联式VIENNA变流器、三相星接级联式H桥变流器；其特征在于，电网不平衡下三相级联式多电平电力电子变流器控制方法步骤如下：S1：三相星接级联式多电平电力电子变流器数学模型建立：假定三相电感取值相等，各电力电子变流器负载相等且直流电压平衡，根据三相星接级联式多电平电力电子变流器拓扑结构，基于基尔霍夫电压定律、基尔霍夫电流定律构建三相星接级联式多电平电力电子变流器数学模型；S2：坐标变换：根据Clark变换，将三相静止坐标系下三相星接级联式多电平电力电子变流器的数学模型变换成α-β两相静止坐标系下的数学模型；S3：电网平衡下的三相星接级联式多电平电力电子变流器欧拉-拉格朗日模型建立：根据坐标变换后α-β两相静止坐标系下的数学模型建立电网平衡下的三相星接级联式多电平电力电子变流器欧拉-拉格朗日模型；S4：无源性判断：对电网平衡下的三相星接级联式多电平电力电子变流器进行无源性判断，若电网平衡下的三相星接级联式多电平电力电子变流器严格无源，则对其采用无源控制；S5：电网不平衡下的三相星接级联式多电平电力电子变流器瞬时功率分析：根据电网不平衡下的瞬时功率控制理论，对电网不平衡下的三相星接级联式多电平电力电子变流器瞬时功率进行分析，以保证直流母线电压稳定、交流侧单位功率因数、抑制有功功率波动为前提计算α-β两相静止坐标系下电流参考值i*α、i*β；S6：三相星接级联式多电平电力电子变流器无源控制器设计：根据步骤S3获得的欧拉-拉格朗日模型以及步骤S5中获得的α-β两相静止坐标系下电流参考值i*α、i*β，对三相星接级联式多电平电力电子变流器采用无源控制器。2.根据权利要求1所述的电网不平衡下三相级联式多电平电力电子变流器控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，假定三相电感取值相等，各电力电子变流器负载相等且直流电压平衡，三相星接级联式多电平电力电子变流器数学模型表达式为：其中式中：usk为k(k＝a,b,c)相交流输入电压，isk为k相交流输入电流，uconk为k相各电力电子变流器交流侧合成电压之和，uNO为交流侧中性点相对于电源中性点的电压，udc为各电力电子变流器的直流输出电压，Smk为k相第m个电力电子变流器的开关函数，m为不大于N的正整数，L、R分别为三相星接级联式多电平电力电子变流器交流侧的滤波电感、等效串联电阻，C为各电力电子变流器直流侧滤波电容,Rl为各电力电子变流器负载。3.根据权利要求2所述的电网不平衡下三相级联式多电平电力电子变流器控制方法，其特征在于，所述步骤S2中，根据Clark变换，将三相静止坐标系下三相星接级联式多电平电力电子变流器的数学模型变换成α-β两...
【专利技术属性】
技术研发人员：程红，王聪，孔佳仪，王朋辉，于志超，申伟良，卢其威，邹甲，
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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