[发明专利]基于功率前馈和电流微差前馈的直流电压最小波动方法

摘要

本发明是一种基于功率前馈和电流微差前馈的直流电压最小波动方法。首先系统经过电压控制单元(2)，给定电压减去采样直流电压u_dc，将差值输入调节器G₁，得到输出量i；通过对直流侧负载单元(7)中负载电流的采样得到i_L，i_L经过功率前馈单元(3)，得到电网或者负载变化时网侧所需的电流i_d1，将i_d1前馈到调节器G₁的输出端，送入电流控制单元(6)，与G₁输出量相加得到减去d轴实际电流i_d，将差值作为调节器G₂的输入量；再将电流i_d1送入电流微差前馈单元(4)，运算后得u_d1，再与调节器G₂的输出相减，得到作为控制量，送入空间矢量发生单元(5)中，产生6路脉宽调制信号，控制直流电压。本发明可以最大限度抑制直流电压波动，并减少对电流跟随性能的影响。

主权项

一种基于功率前馈和电流微差前馈的直流电压最小波动方法，其特征在于，所述的基于功率前馈和电流微差前馈的直流电压最小波动方法包括五个步骤：步骤一，三相电压、电流坐标变换环节的实现；步骤二，控制回路电压环节的实现；步骤三，功率前馈及电流控制的实现；步骤四，电流微差前馈及空间矢量控制量的实现；步骤五，并网变换器控制信号的产生；具体步骤如下：步骤一，三相电压、电流坐标变换环节的实现：在三相‑两相静止坐标变换和旋转坐标变换单元中，采样三相电网电压、电流，将三相静止坐标系下三相电压e_a,e_b,e_c和三相电流i_a,i_b,i_c通过三相‑两相静止坐标变换，得到e_α,e_β和i_α,i_β；在三相‑两相静止坐标变换和旋转坐标变换单元中，再将e_α,e_β和i_α,i_β通过旋转坐标变换，得到e_d,e_q和i_d,i_q，旋转坐标变换时d轴设定在三相电网电压矢量上；步骤二，控制回路电压环节的实现：系统给定电压减去变换器输出的直流电压u_dc得到差值Δu_dc；将Δu_dc输入第一个PI调节器G₁；G₁的传递函数为G₁＝kp₁₊ki₁/s，kp₁为比例系数，ki₁为积分系数；步骤三，功率前馈及电流控制环节的实现：采样直流侧负载电流i_L和采样得到的直流电压u_dc；i_d1加上G₁输出量再减去电流d轴分量i_d，送入第二个PI调节器G₂的输入量，得到G₂的输出量；其中e_d为步骤1所得的d轴电压分量，i_d为步骤1所得的d轴电流分量；G₂的传递函数为G₂＝kp2+ki2/s，kp2为比例系数，ki₂为积分系数；步骤四，电流微差前馈及空间矢量控制量的实现：将通过功率前馈得到的电流i_d1减去i_d得到Δi_d；e_d减去k·Δi_d，再减去G₂的输出量，得到空间矢量发生单元的输入量；其中k为前馈系数，k＝LT_s‑kp₂，L为并网变换器电感，T_s为采样周期，kp₂为G₂的比例系数；步骤五，并网变换器控制信号的产生：将空间矢量发生单元的输入量作为控制量，送入空间矢量发生单元，空间矢量发生单元产生6路脉宽调制控制信号，送入的并网变换器单元中，控制直流电压。