[发明专利]一种三相电压型并网变流器控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子变流器技术领域，具体涉及到三相电压型并网变流器的控制技术。

背景技术

随着电力电子技术和分布式能源应用技术的发展，并网变流器作为分布式能源并网的基本接口单元，应用前景广阔。并网变流器及其控制方法有多种，为了满足电能质量的要求，电压型变流器成为主流，而电压型并网变流器的控制方法当中，多数都采用双闭环直接电流控制技术，具有跟踪效果好，无静差等优点。

无差拍电流控制技术是众多电流控制技术中的一种，其具有方便数字实现、开关频率固定，单周期相应的突出优点，目前应用广泛。但是传统的无差拍控制模型在实际使用中也存在问题：由于采样通道和计算过程的延时，以及数字实现过程中存在的“滞后一拍”的问题，无差拍控制的跟踪效果和控制的稳定性受到很大影响：电压采样的延时造成输出电流中无功分量存在偏差，电流采样延时和“滞后一拍”控制造成输出电流中含有大约1/6开关频率的低频振荡；同时，传统无差拍控制采用的是SPWM调制，电压利用率偏低。

发明内容

本发明以变流器的数字控制技术为基础，针对传统无差拍控制在具体实现过程中，由于采样通道和控制过程的延时，造成1/6开关频率的低频振荡和跟踪精度下降的问题，提出一种提高稳定性和控制精度的改进算法，并结合一种适用于无差拍控制的脉冲调制方法和死区补偿技术，应用于三相电压型并网变流器(包括PWM整流器和PWM逆变器)，克服了传统无差拍控制在数字实现中存在的稳定性和控制精度的问题，并提高了直流母线电压利用率，改善了并网电流波形，提高了电能质量。

本发明的技术方案包括：(1)采用正弦逼近的方法，对系统电压进行预测，解决电压采样延时的问题，消除了输出无功电流的偏差。(2)针对电流采样通道的延时，以及控制“滞后一拍”的问题，根据前一周期的增量给定，对输出电流进行预测，同时引入比例系数k，对电流增量进行修正，保证系统极点位于单位圆内部，有效抑制了输出电流的低频振荡现象。(3)基于预测电流方向判断方法，对死区进行补偿，以获得更好的电流波形，提高并网电能质量。(4)针对SPWM调制直流母线电压利用率的问题，采用一种适合于数字实现的零序分量注入方法，将母线电压利用率提高到和SVPWM一样。

对于附图1中所示的三相电压型并网变流器，传统的无差拍方法的控制策略如下：

dU(k+1)=0.5+uAN(k)UDC(k)+LΔia(k)/TUDC(k)]]>