本发明专利技术涉及电力电子技术领域，具体提供了一种基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法及装置，旨在解决死区补偿方法难以实现储能变流器高精度补偿的技术问题。包括：基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号；将所述电压调制信号作为SVPWM模块的输入，得到所述SVPWM模块输出的储能变流器的开关管驱动信号。该方案采用闭环方式进行死区补偿，通过带通滤波器提取电压中的谐波分量，进而得到死区电压补偿量，无需额外的硬件检测电路或者复杂的电流极性判断算法，具有较高的补偿精度和可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法及装置
本专利技术涉及电力电子领域，具体涉及一种基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法及装置。
技术介绍
在储能变流器控制中，为防止同一桥臂的两个开关管换向过程中直通而被烧坏，需要在两只开关管器件的开通与关断时刻之间加入一定的死区时间，同时开关管器件本身存在开通延时和关断延时，因此造成理想的调制信号与开关器件输出的实际信号存在偏差。这个偏差会引起死区效应，造成电压信号含有6次及其倍数的脉动分量，对储能变流器控制系统产生影响。目前大多数的死区补偿算法采用电流极性判断方法，通过判断电流极性进行扇区划分，然后生成方波电压信号施加到每相的调制波上，这个方波电压使逆变桥产生一个与电流相位相同、误差波形相似的补偿电压。然而，这种方法需要对电流极性进行判断，通常采用直接检测电流过零点、预测过零点、基于转子磁场定向的死区补偿。然而当电流幅值较小或者有畸变时，很难准确判断电流极性，进而导致电压补偿错误。另一方面，电压补偿量是估算值，无法实现高精度的死区补偿。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，提出了本专利技术，以提供解决或至少部分地解决死区补偿方法难以实现储能变流器高精度补偿问题的基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法及装置。第一方面，提供一种基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法，所述基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法包括：基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号；将所述电压调制信号作为SVPWM模块的输入，得到所述SVPWM模块输出的储能变流器的开关管驱动信号。优选的，所述基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号，包括：将所述负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量作为基波控制器的输入，得到所述基波控制器输出的电压分量；将所述负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量作为带通滤波器的输入，得到所述带通滤波器输出的电压分量；将所述基波控制器输出的电压分量和所述带通滤波器输出的电压分量分别转换至α-β静止坐标系下后进行叠加，得到所述电压调制信号。进一步的，所述带通滤波器的数学模型如下：上式中，udh为带通滤波器输出的d轴电压分量，uqh为带通滤波器输出的q轴电压分量，Kn为带通滤波器的比例系数，ξ为带通滤波器阻尼系数，ωf为储能变流器的基波频率，ud为负载侧三相交流电压信号对应的d轴电压分量，uq为负载侧三相交流电压信号对应的q轴电压分量，s为拉普拉斯算子。优选的，所述基波控制器由电流环调节器和电压环调节器组成。进一步的，所述电流环调节器的数学模型计算式如下：所述电压环调节器的数学模型计算式如下：上式中，id1为电压环调节器输出的d轴分量，iq1为电压环调节器输出的q轴分量，Kup为电压环调节器比例项系数，Kui为电压环调节器积分项系数，udref为电压环调节器d轴分量给定值，uqref为电压环调节器q轴分量给定值，ud为负载侧三相交流电压信号对应的d轴电压分量，uq为负载侧三相交流电压信号对应的q轴电压分量，ud1为基波控制器输出的d轴分量，uq1为基波控制器输出的q轴分量，Kip为电流环比例项系数，Kii为电流环积分项系数，idref为电流环调节器d轴分量给定值，iqref为电流环调节器q轴分量给定值，s为拉普拉斯算子。进一步的，在所述基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号之前还包括：将负载侧三相交流电压信号变换到与基波电压同步旋转的d-q坐标系中，得到所述负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量。第二方面，提供一种基于带通滤波器的储能变流器死区补偿装置，所述基于带通滤波器的储能变流器死区补偿装置包括：获取模块，用于基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号；驱动信号生成模块，用于将所述电压调制信号作为SVPWM模块的输入，得到所述SVPWM模块输出的储能变流器的开关管驱动信号。优选的，所述获取模块，包括：第一生成单元，用于将所述负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量作为基波控制器的输入，得到所述基波控制器输出的电压分量；第二生成单元，用于将所述负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量作为带通滤波器的输入，得到所述带通滤波器输出的电压分量；第三生成单元，用于将所述基波控制器输出的电压分量和所述带通滤波器输出的电压分量分别转换至α-β静止坐标系下后进行叠加，得到所述电压调制信号。优选的，所述装置还包括：abd/dq转换模块，用于将负载侧三相交流电压信号变换到与基波电压同步旋转的d-q坐标系中，得到所述负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量。第三方面，提供一种存储装置，该存储装置其中存储有多条程序代码，所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述任一项技术方案所述的基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法。第四方面，提供一种控制装置，该控制装置包括处理器和存储装置，所述存储装置适于存储多条程序代码，所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述任一项技术方案所述的基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法。本专利技术上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：本实施例中，首先，基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号，然后，将所述电压调制信号作为SVPWM模块的输入，得到所述SVPWM模块输出的储能变流器的开关管驱动信号。该方案采用闭环方式进行死区补偿，通过带通滤波器提取电压中的谐波分量，进而得到死区电压补偿量，无需额外的硬件检测电路或者复杂的电流极性判断算法，具有较高的补偿精度和可靠性，同时，该方案可以适用于电压源型变流器应用场合，实现储能变流器高精度的死区补偿，从而提高变流器控制性能和带载能力。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法的主要步骤流程示意图；图2是本专利技术的技术方案涉及的一个实施例的应用场景示意图；图3是本专利技术的一个实施例的采用传统算法进行电压补偿法进行死区补偿的仿真波形；图4是本专利技术的一个实施例的采用本专利技术的基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法进行电压补偿法进行死区补偿的仿真波形；图5是根据本专利技术的一个实施例的基于带通滤波器的储能变流器死区补偿装置的主要结构框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细说明。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法，其特征在于，所述方法包括：/n基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号；/n将所述电压调制信号作为SVPWM模块的输入，得到所述SVPWM模块输出的储能变流器的开关管驱动信号。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于带通滤波器的储能变流器死区补偿方法，其特征在于，所述方法包括：
基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号；
将所述电压调制信号作为SVPWM模块的输入，得到所述SVPWM模块输出的储能变流器的开关管驱动信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量，利用基波控制器和带通滤波器获取电压调制信号，包括：
将所述负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量作为基波控制器的输入，得到所述基波控制器输出的电压分量；
将所述负载侧三相交流电压信号对应的d/q轴电压分量作为带通滤波器的输入，得到所述带通滤波器输出的电压分量；
将所述基波控制器输出的电压分量和所述带通滤波器输出的电压分量分别转换至α-β静止坐标系下后进行叠加，得到所述电压调制信号。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述带通滤波器的数学模型如下：
上式中，udh为带通滤波器输出的d轴电压分量，uqh为带通滤波器输出的q轴电压分量，Kn为带通滤波器的比例系数，ξ为带通滤波器阻尼系数，ωf为储能变流器的基波频率，ud为负载侧三相交流电压信号对应的d轴电压分量，uq为负载侧三相交流电压信号对应的q轴电压分量，s为拉普拉斯算子。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基波控制器由电流环调节器和电压环调节器组成。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电流环调节器的数学模型计算式如下：
所述电压环调节器的数学模型计算式如下：
上式中，id1为电压环调节器输出的d轴分量，iq1为电压环调节器输出的q轴分量，Kup为电压环调节器比例项系数，Kui为电压环调节器积分项系数，udref为电压环调节器d轴分量给定值，uqref为电压环调节器q轴分量给定值，ud为负载侧三相交流电压信号对应的d轴电压分量，uq为负载侧三相交流电压信号对应的q轴电压分量，ud1为基波控制器输出的d轴分量，uq1为基波控制器输出的q轴分量，Kip为电流环...
【专利技术属性】
技术研发人员：邱海锋，李浩源，翁利国，李跃龙，陈杰，杨波，陈思超，王德顺，周国华，
申请(专利权)人：浙江中新电力工程建设有限公司，中国电力科学研究院有限公司，国网浙江杭州市萧山区供电有限公司，浙江中新电力工程建设有限公司自动化分公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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