[发明专利]一种MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法

权利要求书

1.一种MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：包括如下步骤：

判断MEA变频交流电气系统中整流型负载的输入端口谐波电流含量是否满足限值规定，若满足，则将整流型负载作为MEA变频交流电气系统的负载；若不满足，则将整流型负载配置滤波装置后作为MEA变频交流电气系统的负载；

建立MEA变频交流电气系统的等值电路；

根据等值电路推导出MEA变频交流主母线各阶次谐波电压的表达式；并求取权重系数最大的谐波电压阶次；

根据MEA变频交流母线电压最大畸变频谱得到整流型负载直流侧输出电流的最大值；

根据输出电流的最大值确定整流型负载输出功率的最大值。

2.根据权利要求1所述MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：所述等值电路为MEA变频交流电气系统中各部件在dq坐标系下的数学模型。

3.根据权利要求2所述MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：所述谐波电压的权重系数λ，为某一阶次谐波电压的有效值vh与该阶次谐波电压频率处变频交流母线电压最大畸变频谱中对应的谐波电压边界值vb的比值。

4.根据权利要求1所述MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：所述MEA变频交流电气系统包括电源侧和负载侧；电源侧为变频交流三级式发电机，负载侧为整流型负载。

5.根据权利要求4所述MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：所述整流型负载为12脉冲TRU或18脉冲ATRU。

6.根据权利要求5所述MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：

所述变频交流三级式发电机内电势v_sdq的表达式为：

其中，ω为主发电机的转子的电角速度；L_md为主发电机的d轴互感；i_f为主发电机的励磁绕组电流(折算到定子侧的值)。

7.根据权利要求6所述MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：

所述变频交流三级式发电机输出阻抗Z_sdq(s)的表达式为：

其中，R_s、R_f分别为主发电机电枢电阻和励磁电阻；L_sd、L_sq分别为主发电机d轴和q轴电枢绕组自感；L_f为主发电机励磁绕组自感。

8.根据权利要求7所述MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：

所述18脉冲ATRU输入阻抗Z_Ldq(s)的表达式为：

其中，

K_v＝[k_vcosδ_N k_vsinδ_N]

其中，C_dc和R_L分别为18脉冲ATRU的直流输出滤波电容值和负载电阻值；φ为输入电流滞后于输入电压的角度；k_v和k_i分别为电压系数和电流系数；v_mdN和v_mqN分别为第二组整流桥输入端口d轴电压和q轴电压的稳态值；i_d2N和i_q2N分别为第二组整流桥输入端口d轴电流和q轴电流的稳态值；δ_N为电压相量与d轴夹角的稳态值；k₁和k₂分别为对应的原副边匝数比。

9.根据权利要求8所述MEA变频交流电气系统的兼容性约束方法，其特征在于：所述MEA变频交流主母线谐波电压v_bush的表达式为：

v_bush＝-Z_sdq(jω_h)i_fdq

谐波电流i_fdq的表达式为：

i_fdq＝(Z_sdq(jω_h)+Z_fdq(jω_h)+Z_Ldq(jω_h))^-1Z_Ldq(jω_h)i_hdq；

其中：Z_fdq为18脉冲ATRU输入端口的滤波电感，i_hdq为受控电流源。