一种构网型变流器接口电压响应控制方法技术

本发明专利技术公开了一种构网型变流器接口电压响应控制方法，包括以下步骤：步骤一：坐标变换；步骤二：选择基本矢量；步骤三：计算作用时间；步骤四：确定输出开关状态；本发明专利技术通过给出了SVPWM的标准值算法，通过将电压矢量向复平面的分解，并以相应的基准对分解后的横纵坐标进行标么化，然后通过参考电压矢量来选择三个电压矢量以及对应的作用时间，最后再将所选电压矢量变换为对应的三相电压波形，该算法解决了多电平系统中由于电压矢量数目激增而带来的计算困难及电压矢量优化选择问题，并且省去了以往空间矢量算法烦琐的分区计算以及选择繁多的冗余状态等问题，该算法具有实现简单、占用内存少等特点。占用内存少等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种构网型变流器接口电压响应控制方法


[0001]本专利技术涉及变流器
，具体涉及一种构网型变流器接口电压响应控制方法。

技术介绍

[0002]变流器是使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备。
[0003]在实际应用场合中，有些场合需要将交流电源变成直流电源，这就是整流电路。在另外一些场合则需要将直流电源变成交流电源，这种对应于整流的逆向过程，定义为逆变电路。在一定条件下，一套晶闸管电路既可以作整流电路又可作逆变电路，这种装置称为变流器。包括整流器(交流变直流<AC/DC>)、逆变器(直流变交流<DC/AC>)、交流变流器(交流变频器<AC/AC>)和直流变流器(直流斩波器<DCChopper>)。
[0004]目前直观来看，直流侧电容由于一个周期内的流入和流出的电流可能不相等，造成一些电容总在放电而另一部分总在充电，使电容电压不平衡。事实上，仅当输出相电压与线电流互差90
°
时，电容上流入的平均电流为零，方可导致电容电压均衡。而当进行有功传递时，如不附加恒压装置，必将导致M电平逐渐变为三电平(M为奇数)或两电平(M为偶数)，解决的办法通常可用PWM电压调节器或电池来代替电容，但这样又将导致系统复杂，使成本升高。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的通常可用PWM电压调节器或电池来代替电容，但这样又将导致系统复杂，使成本升高的问题，提供一种构网型变流器接口电压响应控制方法，该一种构网型变流器接口电压响应控制方法具有降低响应控制的成本，简化控制步骤的效果。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种构网型变流器接口电压响应控制方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一：坐标变换；
[0008]步骤二：选择基本矢量；
[0009]步骤三：计算作用时间；
[0010]步骤四：确定输出开关状态；
[0011]步骤五：随着逆变器电平数的增加，开关状态数目以3次方关系增加，而空间矢量数也以近似平方的关系增加；
[0012]步骤六：本控制算法的基本思想是通过特殊的方式选择最靠近参考矢量的三个电压矢量来合成参考电压矢量，以减少合成误差；
[0013]步骤七：将所选的电压矢量进行反变换，从而得到对应的相电压波形，然后再通过相应的映射来实现脉冲分配；
[0014]步骤八：从空间矢量控制模型入手首先分析了常规的SVPWM算法，认为坐标系统选
取不当是造成其计算复杂的一个很重要的原因；
[0015]步骤九：给出60
°
坐标系算法。
[0016]优选的，所述步骤一中，将a
‑
b
‑
c坐标下的变流器输出基本矢量转换为60
°
g
‑
h坐标的形式，且变换后所有基本矢量的坐标归一化为整数。
[0017]优选的，所述步骤二中，将参考电压矢量变换到60
°
g
‑
h坐标，对于任意的参考矢量，分别对其向上和向下取整，组合可以得到4个电压矢量坐标，其中3个坐标就是参考矢量终点所在的小三角形的3个顶点，可通过参考矢量坐标值归纳出算术表达式，并对符号进行逻辑判断，得到3个矢量。
[0018]优选的，所述步骤四中，对一个线性方程组求解得出各个矢量的占空比。
[0019]优选的，所述步骤五中，考虑不同拓扑所要求的不同的性能指标，即对变流器的运行控制要求，最终得到控制变流器开关状态的PWM波形。
[0020]优选的，所述步骤六中，省去了以往算法中的烦琐的分区计算的步骤，大大简化了算法。
[0021]优选的，所述步骤九中，这种算法本质上与非正交K
‑
L坐标系算法是一致的，这种方法在矢量选取和作用时间计算方面非常简单，避免了大量的三角函数的运算，可以运用到三电平以上的多电平SVPWM数字控制算法中。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供了一种构网型变流器接口电压响应控制方法，具备以下有益效果：
[0023]本专利技术通过给出了SVPWM的标准值算法，通过将电压矢量向复平面的分解，并以相应的基准对分解后的横纵坐标进行标么化，然后通过参考电压矢量来选择三个电压矢量以及对应的作用时间，最后再将所选电压矢量变换为对应的三相电压波形，该算法解决了多电平系统中由于电压矢量数目激增而带来的计算困难及电压矢量优化选择问题，并且省去了以往空间矢量算法烦琐的分区计算以及选择繁多的冗余状态等问题，该算法具有实现简单、占用内存少等特点，而且通用性很强，很容易应用到更高电平的系统中。
[0024]该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本专利技术结构科学合理，使用安全方便，为人们提供了很大的帮助。
具体实施方式
[0025]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0026]本专利技术提供一种技术方案：一种构网型变流器接口电压响应控制方法，包括以下步骤：
[0027]步骤一：坐标变换；
[0028]步骤二：选择基本矢量；
[0029]步骤三：计算作用时间；
[0030]步骤四：确定输出开关状态；
[0031]步骤五：随着逆变器电平数的增加，开关状态数目以3次方关系增加，而空间矢量数也以近似平方的关系增加；
[0032]步骤六：本控制算法的基本思想是通过特殊的方式选择最靠近参考矢量的三个电压矢量来合成参考电压矢量，以减少合成误差；
[0033]步骤七：将所选的电压矢量进行反变换，从而得到对应的相电压波形，然后再通过相应的映射来实现脉冲分配；
[0034]步骤八：从空间矢量控制模型入手首先分析了常规的SVPWM算法，认为坐标系统选取不当是造成其计算复杂的一个很重要的原因；
[0035]步骤九：给出60
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坐标系算法。
[0036]本专利技术中，优选的，步骤一中，将a
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b
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c坐标下的变流器输出基本矢量转换为60
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g
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h坐标的形式，且变换后所有基本矢量的坐标归一化为整数。
[0037]优选的，步骤二中，将参考电压矢量变换到60
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h坐标，对于任意的参考矢量，分别对其向上和向下取整，组合可以得到4个电压矢量坐标，其中3个坐标就是参考矢量终点所在的小三角形的3个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种构网型变流器接口电压响应控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：坐标变换；步骤二：选择基本矢量；步骤三：计算作用时间；步骤四：确定输出开关状态；步骤五：随着逆变器电平数的增加，开关状态数目以3次方关系增加，而空间矢量数也以近似平方的关系增加；步骤六：本控制算法的基本思想是通过特殊的方式选择最靠近参考矢量的三个电压矢量来合成参考电压矢量，以减少合成误差；步骤七：将所选的电压矢量进行反变换，从而得到对应的相电压波形，然后再通过相应的映射来实现脉冲分配；步骤八：从空间矢量控制模型入手首先分析了常规的SVPWM算法，认为坐标系统选取不当是造成其计算复杂的一个很重要的原因；步骤九：给出60
°
坐标系算法。2.根据权利要求1所述的构网型变流器接口电压响应控制方法，其特征在于，所述步骤一中，将a
‑
b
‑
c坐标下的变流器输出基本矢量转换为60
°
g
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h坐标的形式，且变换后所有基本矢量的坐标归一化为整数。3.根据权利要求1所述的构网型变流器接口电压响应控制方法，其特征在于，所述步骤二中，将参考电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛四清，吴坤轩，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：