一种具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法及系统技术方案

技术编号:32975666 阅读:77 留言:0更新日期:2022-04-09 11:52
本发明专利技术公开一种具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法及系统,在不增加额外限流电抗器的基础上,采用虚拟阻抗补偿技术,有效抑制了因外部线路阻抗不同、逆变器软、硬件差异等原因引起的谐波环流。所述控制方法采用二阶广义积分器获取输出电压的相位角及以所述相位角为基础下的同步旋转坐标下的输出电压直流分量,与传统利用三相电压传感器进行park变换获得相角度的方法相比获得相角度和电压直流分量更为精确。本发明专利技术将功率下垂控制和虚拟阻抗补偿控制方法,引入电压电流双环控制器,且电流内环控制采用PI+PR联合控制策略,提高了辅助逆变器的的动态响应速度,同时提高输出电压的稳定精度,改善输出波形质量。改善输出波形质量。改善输出波形质量。

【技术实现步骤摘要】
一种具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力电子
,特别涉及一种具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法及系统。

技术介绍

[0002]有轨电车辅助逆变器作为现代有轨电车的重要组成部分,现有有轨电车车辆常配置两台辅助逆变器,辅助逆变器采用无互联线的并联控制方式,其等效电路图如图1所示,通过图2所示的三相电压传感器采集的电压U
a
,U
b
,U
c
和三相电流传感器采集的电流I
a
,I
b
,I
c
计算出本单元输出功率,采用功率下垂算法实现逆变器输出功率均分。在无互联线并联工作状态下,辅助逆变器依靠并联逆变器之间谐波环流I
AB
进行输出功率的动态调整。参考图1谐波环流I
AB
与负载Z0及其电流I
#A
,I
#B
无关,而受辅助逆变器输出电压U
#A
,U
#B
的幅值、相位和外部线路阻抗Z1,Z2等诸多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤S1:采集辅助逆变器的输出电压U
b
、U
c
,并将其输入数字控制器得到两相静止坐标下的β分量U
β
,将所述U
β
输入二阶广义积分器得到α分量U
α
,所述U
α
、U
β
经过锁相环获得相位角θ,得到d

q坐标下输出电压直流分量U
d
、U
q
;步骤S2:采集辅助逆变器的三相电流I
a
、I
b
、I
c
进行abc/dq变换以得到D轴直流电流分量I
d
和Q轴直流电流分量I
q
,根据所述I
d
、I
q
计算以相位角θ为基础的同步旋转坐标下负载输出侧电流的直流分量I
od
、I
oq
;步骤S3:根据电压直流分量U
d
、U
q
以及负载输出侧电流的直流分量I
od
、I
oq
计算辅助逆变器输出的有功功率P
o
、无功功率Q
o
,并将其经过下垂控制得到功率下垂标定后的电压基准值U
ref
和频率f0;步骤S4:设置补偿虚拟阻抗Z
c
,结合负载输出侧电流的直流分量I
od
、I
oq
计算得出虚拟阻抗Z
c
在以相位角θ为基础的同步旋转坐标下的D轴电压补偿量U
DV
、Q轴电压补偿量U
QV
;步骤S5:所述D轴电压补偿量U
DV
,Q轴电压补偿量U
QV
,D轴直流电流分量I
d
,Q轴直流电流分量I
q
,输出电压直流分量U
d
、U
q
以及功率下垂标定后的电压基准值U
ref
和频率f0组成电压电流双环控制器,通过电压电流双环控制器输出电压控制信号,再经由SPWM调制得到所述辅助逆变器的驱动脉冲。2.根据权利要求1所述的具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法,其特征在于,所述步骤S4中的D轴电压补偿量U
DV
、Q轴电压补偿量U
QV
经过滤波器进行数字滤波处理,其处理形式由并联工况下辅助逆变器的线路阻抗特性决定。3.根据权利要求1或2所述的具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法,其特征在于,所述步骤S1中U
β
、U
α
由下式得到:所述锁相环由PI控制器和积分器构成,所述输出电压直流分量U
d
、U
q
由下式得到;其中,k0为环路带宽增益,ω0为二阶广义积分器的谐振角频率,s为拉普拉斯算子。4.根据权利要求1所述的具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法,其特征在于,所述步骤S2中同步旋转坐标系下负载输出侧电流的直流分量I
od
、I
oq
由下式得到:其中,C为输出滤波电容C2的容值,ω=2πf,f为额定输出频率。5.根据权利要求1所述的具备谐波环流抑制的辅助逆变器并联控制方法,其特征在于,所述步骤S3中有功功率P
o
、无功功率Q
o
由下式计算可得:
有功功率P
o
、无功功率Q
o
的下垂控制方式如下:其中,U
set
为辅助逆变器设定输出电压,f
set
为辅助逆变器设定输出频率,m、n、m
k
、n
k
均为下垂调节系数,ΔP0和ΔQ0分别为有功功率P
o
和无功功率Q
o
的微分数值。6.根据权利要求1所述的具备谐波环流抑制的辅助逆变...

【专利技术属性】
技术研发人员:李骄松曾凡飞林显琦杨其林王成龙
申请(专利权)人:中车青岛四方车辆研究所有限公司
类型:发明
国别省市:

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