[发明专利]基于小电容的级联型电力电子变压器控制方法

权利要求书

1.一种基于小电容的级联型电力电子变压器控制方法，其特征在于，应用场合为级联型电力电子变压器，拓扑结构包括输入级级联H桥、中间级双有源桥、负载以及驱动电路。控制方法由输入级总直流电压控制和输出级均压控制组成。

2.根据权利要求1所述的输入级总直流电压控制，其特征在于，包括以下控制步骤：

步骤1、测量网侧流入装置的三相电流i_a、i_b、i_c，对i_a、i_b、i_c进行正负序dq分解，得到三相正序电流在旋转dq坐标系下的分解量

步骤2、测量网侧流入装置的三相电压e_a、e_b、e_c，对e_a、e_b、e_c进行dq分分解，得到三相输入电压在旋转dq坐标系下的分解量

步骤3、相间直流侧电压平均值和相间直流侧电压平均值指令值做差后的值，与整流前馈量d乘以修正系数m₁的值相加得到直流变换前馈量i_g；

步骤4、i_g经过比例积分(Proportion-Integral，PI)控制器修正后，与以及正序电流q相的指令值经过正序电流解耦控制计算后的值分别与相加，经过旋转dq0坐标系到静止abc坐标系的变换，生成三相总的调制波信号

步骤5、每相的级联单元数均为n，总的调制波信号平均化处理后，得到各相各级联单元的调制波信号经过驱动电路控制输入级H桥各开关管的工作状态。

3.根据权利要求1所述的输出级均压控制，其特征在于，包括以下控制步骤：

步骤1、中间级负载电压u_dc2和中间级负载电压指令值做差后的值，经PI修正，与直流变换前馈量i_g乘以修正系数m₂的值相加得到整流前馈量d；

步骤2、各相各级联单元相间直流侧电压u_dcxn与相间直流侧电压平均值做差后的值，经谐振(Resonant，R)控制器修正后得到修正量Δd_xRn；

步骤3、各相各级联单元相间直流侧电压u_dcxn与相间直流侧电压平均值做差后的值，经PI控制器修正后得到修正量Δd_xPIn；

步骤4、各相各级联单元的修正量Δd_xRn和修正量Δd_xPIn和d相加得到各相各级联单元的独自移相比d_xn，输出到各单元的驱动电路。

4.根据权利要求2、3所述的基于小电容的级联型电力电子变压器控制方法，其特征在于，PI控制器的传递函数为：

其中，K_P为比例增益系数，K_I为积分增益系数。

R控制器的传递函数为：

其中，K_R为谐振增益系数

静止abc坐标系到旋转dq坐标系的公式为：

其中，x_a、x_b、x_c为任一矢量参数x在静止abc坐标系下的分解量，x_d、x_q为x在旋转dq坐标系下的分解量。

旋转坐标dq坐标系到静止abc坐标系的公式为：

。