一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，步骤一，对变流器的三相并网电流采样，并利用电网同步角度θ对其进行Park变换得到d轴分量id和q轴分量iq；步骤二，对电流给定量和分别与id和iq比较，得到误差信号id_err和iq_err，并根据电流给定量的变化量电流给定量的变化量id_err以及iq_err通过模糊算法得到解耦分裂因子k；步骤三，用电流给定量和分别与解耦分裂因子k相乘得到第一组电流分裂解耦分量；步骤四，用id和iq分别与解耦分裂互补因子1-k相乘得到第二组电流分裂解耦分量；步骤五，将第一组电流分裂解耦分量与第二组电流分裂解耦分量相加得到控制系统的电流解耦量id_F和iq_F，进行电流全解耦控制。本发明解决了现有解耦控制方法稳、动态性能相矛盾的问题。
【专利说明】-种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，属于三相变流器控制领 域。
【背景技术】
[0002] 近年来，三相变流器作为新能源与电网的连接装置，运用的越来越广泛，同时随着 应用场合的多样化，对其三相变流器的稳、动态性能也提出了更高的要求。
[0003] 三相变流器主电路和控制框图如图1所示，通常包括与电网连接用于滤除并网谐 波电流的低通滤波器L(或LC、LCL滤波器）、电流电压采样电路、由功率开关管构成的三相 全桥电路和控制器。目前，为了实现更好的对基波信号进行控制，一般采取将静止坐标系下 三相电压和电流通过同步旋转坐标变换到dq两相同步旋转坐标系下。通过进行旋转坐标 变换后，系统d、q轴之间的电流存在着耦合，即d(q)轴控制量会对q(d)轴控制量产生影 响。因此为了对d、q电流进行独立控制，需要对系统进行解耦处理。传统的解耦方法是通 过将电流的d轴和q轴分量分别乘以滤波感抗后加到q轴和d轴控制器上实现解耦控制， 因此，当电流给定量突变时，三相变流器的d、q轴参考电压无法直接反映并网电流的变化， 从而导致系统响应慢即动态性能不理想。此外由于进行旋转坐标变换是只考虑了基波量， 因此若电网存在背景谐波，从而会存在电流谐波，而此时电流解耦控制量已不能反映系统 的真实状态，d轴和q轴解耦分量进一步相互影响，最终导致并网电流波形质量降低即稳态 性能变差。
[0004] 基于上述原因，因此有必要设计一种三相变流器的电流解耦控制方法，解决现有 解耦控制方法稳、动态性能相矛盾的问题，提高三相变流器的动态响应性能及稳态电流质 量。
【发明内容】
[0005] 本发明提供了一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，解决了现有解耦控制 方法稳、动态性能相矛盾的问题，提高三相变流器的动态响应性能及稳态电流质量。
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
[0007] -种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，包括以下步骤，
[0008] 步骤一，对变流器的三相并网电流采样，并利用电网同步角度Θ对其进行Park变 换得到d轴分量id和q轴分量iq;
[0009] 步骤二，对电流给定量^和g分别与步骤一得到的^和i,比较，得到误差信号 id_OT和，并根据电流给定量^的变化量Δ?^、电流给定量;的变化量、id m以 及通过模糊算法得到解耦分裂因子k ;
[0010] 步骤三，用电流给定量^和^分别与步骤二得到的解耦分裂因子k相乘得到第一 组电流分裂解耦分量；
[0011] 步骤四，用步骤一得到的id和i,分别与解耦分裂互补因子l_k相乘得到第二组电 流分裂解耦分量；
[0012] 步骤五，将步骤三得到的第一组电流分裂解耦分量与步骤四得到的第二组电流分 裂解耦分量相加得到控制系统的电流解耦量i d_F和iq_F，进行电流全解耦控制。
[0013] 步骤一中Park变换公式如下，
[0014]
【权利要求】
1. 一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，其特征在于：包括以下步骤， 步骤一，对变流器的三相并网电流采样，并利用电网同步角度Θ对其进行Park变换得 到d轴分量id和q轴分量iq ; 步骤二，对电流给定量和^分别与步骤一得到的id和i,比较，得到误差信号id_OT 和^"，并根据电流给定量^的变化量、电流给定量 < 的变化量、id__以及 通过模糊算法得到解耦分裂因子k ; 步骤三，用电流给定量^和^分别与步骤二得到的解耦分裂因子k相乘得到第一组电 流分裂解耦分量； 步骤四，用步骤一得到的id和i,分别与解耦分裂互补因子Ι-k相乘得到第二组电流分 裂解耦分量； 步骤五，将步骤三得到的第一组电流分裂解耦分量与步骤四得到的第二组电流分裂解 耦分量相加得到控制系统的电流解耦量id_F和iq_F，进行电流全解耦控制。
2. 根据权利要求1所述的一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，其特征在于： 步骤一中Park变换公式如下，
其中，ia、ib、i。为三相并网采样电流。
3. 根据权利要求1所述的一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，其特征在于： 步骤二中根据、id_OT以及^通过模糊算法得到解耦分裂因子k的过程为， 以、id_OT和为模糊控制器的输入，对其依次进行模糊化、模糊推理和清 晰化后得到模糊控制器的输出k。
4. 根据权利要求3所述的一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，其特征在于： Δ?^、、id m和i, m的模糊集均取5个，k的模糊集取3个。
5. 根据权利要求1所述的一种三相变流器并网电流分裂解耦控制方法，其特征在于： 步骤五中电流解耦量id F和i, F的计算公式为，
【文档编号】H02J3/01GK104092237SQ201410279653
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】杨轶成, 余志飞, 毕涛, 王响成, 李冰, 钱诗宝, 郭效军 申请人:国电南京自动化股份有限公司