[发明专利]一种基于消除零电压矢量开关表的直接功率控制策略在审
申请号: | 202110720181.5 | 申请日: | 2021-06-28 |
公开(公告)号: | CN113489351A | 公开(公告)日: | 2021-10-08 |
发明(设计)人: | 李宁;安卓尔;张世乾;肖子涵;曹裕捷;郑爱香 | 申请(专利权)人: | 西安理工大学 |
主分类号: | H02M7/219 | 分类号: | H02M7/219;H02M7/5387;H02M7/797;H02M1/12;H02M1/14 |
代理公司: | 西安弘理专利事务所 61214 | 代理人: | 罗笛 |
地址: | 710048 陕*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 基于 消除 电压 矢量 开关 直接 功率 控制 策略 | ||
1.一种基于消除零电压矢量开关表的直接功率控制策略,其特征在于,具体按照如下步骤实施:
步骤1,采集两相α、β静止坐标系下的电压向量Us和电流向量Is并计算瞬时有功功率p和瞬时无功功率q;
步骤2,对瞬时有功功率p和瞬时无功功率q进行微分,分别得到瞬时有功功率变化率dp/dt和瞬时无功功率变化率dq/dt;
步骤3,根据瞬时有功功率变化率dp/dt和瞬时无功功率变化率dq/dt得到有功功率变化率曲线图和无功功率变化率曲线图,进而得出电压矢量对功率的影响强度表;
步骤4,根据电压矢量对功率的影响强度表确定开关表;
步骤5,将有功功率及无功功率的给定值与实际值相比较,通过查询开关表选择电压矢量,来控制PWM整流器的开关状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于消除零电压矢量开关表的直接功率控制策略,其特征在于,所述步骤1具体为:
在α-β坐标系中,采集电压向量Us和电流向量Is,得到:
计算瞬时有功功率p和瞬时无功功率q,分别为:
其中,iα、iβ分别为三相并网电流在两相静止坐标系下的分量,uα、uβ分别为三相并网电压在两相静止坐标系下的分量,j是虚部单位。
3.根据权利要求1所述的一种基于消除零电压矢量开关表的直接功率控制策略,其特征在于,所述步骤2具体为:
将uα、uβ分量分别表示为:
其中,ω为电网的角频率,t为时间;
则瞬时有功功率变化率dp/dt和瞬时无功功率变化率dq/dt分别为:
其中,L为并网滤波器电抗器值,Vα,Vβ分别是两相并网逆变器输出电压矢量。
4.根据权利要求1所述的一种基于消除零电压矢量开关表的直接功率控制策略,其特征在于,所述步骤3具体为:
步骤3.1,三相PWM整流器输出8种开关状态的组合,因此,PWM整流器输出8个电压矢量,其中有两个矢量为零,定义两个零矢量为U0(000)和U7(111),剩余六个非零矢量分别为U1(001)、U2(010)、U3(011)、U4(100)、U5(101)和U6(110),括号内的内容表示三相整流器输出的开关状态,每项仅为0或1,三相开关全部组合由000~111依次排列,除去两个零矢量,将剩余六个电压矢量分为12个扇区,分别为θ1-θ1212个扇区,θ1表示0-30°的扇区,依此类推,六个电压矢量每两个相邻矢量之间相差60°,用V0、V1......V7分别表示U0-U7上述相应的电压空间矢量,以V1为的θ1的起点,逆时针每隔60°依次为V2......V6;
步骤3.2,以θ为横坐标,横坐标从0-360°每30°一个坐标点,θ=arctan(uβ/uα),以dp/dt和dq/dt为纵坐标,将V1-V6分别在两相α、β静止坐标系下进行分解之后代入公式(1),分别得到有功功率变化率曲线图和无功功率变化率曲线图,每个曲线图中均包括V1-V6对应的六条曲线;
步骤3.3,绘制电压矢量对功率的影响强度表,以V1-V6依次为横表头,以θ1-θ12为纵表头,在有功功率变化率曲线图和无功功率变化率曲线图中分别提取在θ1-θ12内V1-V6对应曲线的位置关系,按照曲线位置关系从上到下影响强度依次表示为“+++”、“++”、“+”、“-”、“--”、“---”,其中,用“+”表示功率增加,“++”表示功率增加强度大,用“+++”表示功率增加强度最大;用“-”表示功率减小,“--”表示功率减小强度大,“---”表示功率减小强度最大,获得有功功率和无功功率对应的电压矢量对功率的影响强度表。
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