[发明专利]级联静止无功发生器功率单元直流母线电压平衡控制方法

摘要

本发明公开了一种级联型静止无功发生器功率单元直流母线电压平衡控制方法,通过交流电流解耦控制实现对系统输出总的有功与无功电流的控制；采用功率补偿与移相相位角再分配的协调控制方法，来实现各个功率单元直流母线电压的平衡控制,在此，通过施加一个补偿功率单元功率损耗的有功电压矢量的同时，比较各功率单元直流母线电压的大小及变化趋势对各功率单元移相相位角实时再分配，通过两者协调控制来维持各个功率单元直流母线电压的平衡。本发明系统无需增加额外的功率电路，不仅降低了系统硬件成本，而且算法简单，易于实现，性能卓越。

主权项

级联静止无功发生器功率单元直流母线电压平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1）根据所测量的电网电压，利用数字锁相环计算得到电网电压综合矢量角度；2）通过矩阵变换，将采样得到的系统输出相电流变换到两相旋转坐标系下有功电流d轴分量和无功电流q轴分量，并将采样得到的电网相电压变换到两相旋转坐标系下的d轴电压分量和q轴电压分量，并利用交流电流前馈解耦控制得到三相互差120度的调制波；3）根据两相旋转坐标系下有功电流d轴分量和无功电流q轴分量计算出电流综合矢量与电网电压综合矢量的夹角，并结合电网电压综合矢量角计算出与电流综合矢量同相的单位正弦信号；4）将每相各功率单元直流电压求和取平均值作为直流电压参考信号，并与本相各功率单元实际直流电压信号做差并进行PI调节，将PI输出的信号与步骤3）中的单位正弦信号相乘得到补偿功率单元功率损耗的有功电压矢量；5）将每相各功率单元直流电压与平均值进行比较,并求出最大值、最小值以及各直流电压的变化趋势, 然后根据直流电压偏差平均值的情况, 判断是否需要对各功率单元移相相位角进行再分配，由此得到新的移相相位角；6）将步骤4)中所得到的三相各功率单元有功电压矢量与步骤2）中的三相调制波信号相加得到每个功率单元新的调制波信号，并结合步骤5）中重新分配的移相相位角，通过移相SPWM控制方法生成各个功率单元的驱动信号。