專利名稱：三相四線并網(wǎng)電壓源型pwm整流器電流參考值計(jì)算方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種關(guān)于三相四線制并網(wǎng)電壓源型PWM整流器的電流參考值計(jì)算方法。
背景技術(shù)：
并網(wǎng)電壓源型PWM整流器在電網(wǎng)電壓不平衡條件下，正序電流和負(fù)序電壓的相互作用會(huì)產(chǎn)生功率波動(dòng)，而功率波動(dòng)會(huì)直接導(dǎo)致整流器直流母線的不穩(wěn)定，進(jìn)而威脅到系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行，因此為了抑制功率波動(dòng)需要額外注入負(fù)序電流，則負(fù)序電流與正序電壓的耦合項(xiàng)可以抵消正序電流與負(fù)序電壓耦合項(xiàng)的功率波動(dòng)。
目前并網(wǎng)PWM整流器一般采用三線制，而對(duì)于三線整流器而言，由于沒有零序電流，負(fù)序電流的存在必然導(dǎo)致三相電流的幅值不均衡，因此在電壓跌落時(shí)可能導(dǎo)致其中某些相的電流已經(jīng)達(dá)到整流器的電流閾值，而其它相遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的情況，從而限制了整流器在電壓不平衡跌落時(shí)的功率輸出能力。三相四線制電壓源型PWM變流器并網(wǎng)時(shí)工作在整流狀態(tài)，故此時(shí)也稱為PWM整流器。三相四線制PWM變流器具體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多種，目前在無功補(bǔ)償和諧波治理、UPS備用電源、以及接不平衡負(fù)載逆變等方面均有所應(yīng)用，而用于并網(wǎng)整流時(shí)一般是在直流母線需要為下一級(jí)負(fù)載提供中性點(diǎn)的場(chǎng)合，應(yīng)用相對(duì)較少。三相四線制PWM整流器由于三相電流相互解耦，因此理論上可以解決目前三線PWM整流器在不平衡電網(wǎng)電壓跌落下因消除有功波動(dòng)而帶來的三相電流幅值不均衡的問題，然而，目前并沒有相關(guān)的專利和文獻(xiàn)提出具有針對(duì)性的電流參考值計(jì)算方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服目前用于并網(wǎng)整流的電壓源型PWM整流器在電壓不平衡跌落時(shí)功率輸出能力方面的缺陷。本發(fā)明提出了一種基于三相四線電壓源型PWM整流器，即帶有中線的PWM整流器的電流參考值最優(yōu)解計(jì)算方法，可以在電網(wǎng)電壓不平衡跌落時(shí)抑制直流母線電壓波動(dòng)，并在同樣功率輸出情況下，降低電流最大相的幅值，從而節(jié)約整流器的電流裕量，提高整流器的功率輸出能力。本發(fā)明尤其適合在電壓不對(duì)稱跌落時(shí)仍需保持整流器大功率輸入輸出的場(chǎng)合。本發(fā)明的電流參考值計(jì)算方法是根據(jù)抑制整流器直流母線電壓波動(dòng)這一控制目標(biāo)，得到電流參考值計(jì)算方程，進(jìn)而由該計(jì)算方程得出電流參考值取最優(yōu)解的充要條件，最后求得相應(yīng)的電流參考值最優(yōu)解，該最優(yōu)解可以使得三相電流幅值中的最大值最小?；诒景l(fā)明計(jì)算方法得出的電流參考值最優(yōu)解即可設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電流內(nèi)環(huán)，從而實(shí)現(xiàn)整流器在不平衡跌落條件下更大功率輸出。本發(fā)明計(jì)算方法的步驟如下首先由所述整流器的三個(gè)電壓傳感器檢測(cè)得到三相電網(wǎng)電壓ea，eb, e。，再經(jīng)三個(gè)單相鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)處理后得到三相電網(wǎng)電壓的幅值Ea，Eb，Ec和相位(^，Φμφ，如果電網(wǎng)電壓幅值滿足條件￡〗<￡^2+民2時(shí)，即任意兩相幅值的平方和小于第三相幅值的平方，基于式
(2)、式(3)計(jì)算電流參考值。如果不滿足該條件，則將式(4)中匕的取值區(qū)間，SP

權(quán)利要求
1.一種三相四線并網(wǎng)電壓源型PWM整流器的電流參考值計(jì)算方法，其特征在于首先由所述整流器的三個(gè)電壓傳感器檢測(cè)得到三相電網(wǎng)電壓ea，eb, e。，再經(jīng)三個(gè)單相鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)處理后得到三相電網(wǎng)電壓的基波幅值Ea，Eb，E。和基波相位(^，(^，Φ。，根據(jù)電網(wǎng)電壓幅值中任意兩相幅值的平方和是否小于第三相幅值的平方這一判別條件決定不同的電流參考值計(jì)算方法。
2.按照權(quán)利要求1所述的三相四線并網(wǎng)電壓源型PWM整流器的電流參考值計(jì)算方法， 其特征在于，當(dāng)電網(wǎng)電壓幅值滿足K < + K時(shí)，即任意兩相幅值的平方和小于第三相幅值的平方時(shí)，則基于下述式(2)、式(3)計(jì)算電流參考值
3.按照權(quán)利要求2所述的三相四線并網(wǎng)電壓源型PWM整流器的電流參考值計(jì)算方法， 其特征在于，當(dāng)電網(wǎng)電壓幅值不滿足^ <E；+紀(jì)時(shí)，即某一相幅值的平方大于另兩相幅值 的平方和，則將區(qū)間
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三相四線并網(wǎng)PWM整流器電流參考值計(jì)算方法，在電網(wǎng)電壓不平衡跌落條件下，以消除有功功率波動(dòng)、抑制直流母線電壓波動(dòng)為控制目標(biāo)。該計(jì)算方法在滿足控制目標(biāo)的前提下，同時(shí)可以使得三相電流幅值參考值中的最大值最小。首先由所述整流器的三個(gè)電壓傳感器檢測(cè)得到三相電網(wǎng)電壓ea,eb,ec，再經(jīng)三個(gè)單相鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)處理后得到三相電網(wǎng)電壓的基波幅值Ea,Eb,Ec和基波相位φa,φb,φc，根據(jù)電網(wǎng)電壓幅值中任意兩相幅值的平方和是否小于第三相幅值的平方這一判別條件決定不同的電流參考值計(jì)算方法。
文檔編號(hào)H02M1/12GK103023358SQ201210550178
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者朱瓊鋒, 胡書舉, 付勛波, 趙斌, 許洪華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所