[发明专利]一种单相变流器无功功率控制方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及变流器技术领域，特别是涉及一种单相变流器无功功率控制方法及装置。

背景技术

传统的变流器无功功率调节一般可采用开环调节的方式，已知变流器最终要达到的功率因数PF，以及变流器当前的有功功率P，则可以求出并网电流所需要偏离的角度，然而在进行实验发现：当有功功率较大时，通过开环调节方式得到的功率因数PF精度比较高；当有功功率较低时，通过开环调节方式得到的功率因数PF误差比较大。

虽然有文献提出一种针对单相变流器无功功率控制方案，但是，此种控制方案需要将电网电压移相90度虚拟一相电网电压，同时将电网电流移相90度虚拟一相电网电流，然后，分别对移相后的电网电压和移相后的电网电流由αβ坐标系转换到dq坐标系，再对转换得到的d坐标下的电网电流Id和q坐标下的电网电流Iq分别进行比例积分PI调节，最后再进行dq坐标系转换到αβ坐标系，此种控制方式借鉴了三相矢量控制原理，方法简单，但是，此种控制方式中的移相90度、αβ坐标系转换到dq坐标系、PI调节、dq坐标系转换到αβ坐标系，此四个转换过程需要占用微处理器中的大量资源，而且采用高开关频率的系统，为了降低系统成本，一般采用较低成本的微处理器，而低成本的微处理器由于资源有限，采用上述的单相变流器无功功率控制方案将使得低成本微处理器资源更为紧张。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种单相变流器无功功率控制方法及装置，以实现在确保变流器的无功功率调节的精确度的前提下，采用闭环控制方法，进行资源优化，技术方案如下：

本申请提供了一种单相变流器无功功率控制方法，包括：

获取单相变流器的并网电压和并网电流，得到第一并网电压及第一并网电流；

依据所述第一并网电压、所述第一并网电流，得到单相变流器的有功功率和无功功率；

依据所述有功功率、所述无功功率，以及无功系数给定值，得到无功功率调节相角，所述无功功率调节相角为所述无功功率需要改变的相角值；

获取所述第一并网电压的相角值；

依据接收到的并网电流幅值给定值、所述无功功率调节相角值，及所述第一并网电压的相角值，得到单相变流器的并网电流给定值；

所述并网电流给定值和所述第一并网电流间的差值经过闭环调节后的信号经过脉冲调制，得到控制单相变流器工作状态的驱动信号，以使单相变流器的并网电流达到所述并网电流给定值。

优选的，依据所述第一并网电压、第一并网电流得到无功功率的过程，具体为：

将所述第一并网电流的相角增加90度，得到第二并网电流；

利用所述第一并网电压和所述第二并网电流，得到所述无功功率。

优选的，依据所述第一并网电压、第一并网电流得到无功功率的过程，具体为：

将所述第一并网电压的相角增加90度，得到第二并网电压；

利用所述第一并网电流和所述第二并网电压，得到无功功率。

优选的，依据所述有功功率、所述无功功率，以及无功系数给定值，得到无功功率调节相角的过程，具体为：

依据所述有功功率和所述无功系数给定值，计算得到无功功率给定值；

将所述无功功率给定值及所述无功功率之间的差值，进行比例-积分或比例-积分-微分调节后得到无功功率调节相角。

优选的，依据接收到的并网电流幅值给定值、所述无功功率调节相角值，及所述第一并网电压的相角值，得到变流器的并网电流给定值的过程，具体为：

将所述无功功率调节相角与所述第一并网电压的相角值进行叠加，得到并网电流给定值的相角；

利用并网电流幅值给定值和所述并网电流给定值的相角对应的正弦函数值，得到并网电流给定值。

本申请还提供一种单相变流器无功功率控制装置，包括：电压采集模块、电流采集模块、功率计算模块、无功功率调节相角计算模块、并网电流给定值计算模块，以及驱动信号产生模块；

所述电压采集模块，用于采集单相变流器的并网电压信号，得到第一并网电压；

所述电流采集模块，用于采集单相变流器的并网电流信号，得到第一并网电流；

功率计算模块包括：有功功率计算模块，用于依据所述第一并网电压和所述第一并网电流计算得到单相变流器的有功功率；

以及，

无功功率计算模块，用于依据所述第一并网电压和所述第一并网电流计算得到单相变流器的无功功率；