电网不平衡下有功二次脉动抑制的直接电流指令计算方法与流程

技术特征：

1.电网不平衡下有功二次脉动抑制的直接电流指令计算方法，其特征是：首先用对称分量法对PWM整流器网侧三相不平衡电压E_a、E_b和E_c进行正负序分离，再在三相静止坐标系下计算获得负序指令电流，将所述负序指令电流和原有的正序指令电流相加获得实际指令电流。

2.根据权利要求1所述的直接电流指令计算方法，其特征是按如下步骤进行：

步骤1、采样获得PWM整流器网侧三相不平衡相电压E_a、E_b和E_c；

步骤2、利用对称分量法对采样获得的网侧三相不平衡相电压E_a、E_b和E_c按式(1)进行正负序分离，得到电网电压正序分量E_a^p、E_b^p和E_c^p：

$\left[\begin{array}{c}{E}_a^p\\ E_b^p\\ E_c^p\end{array}\right]=\frac{1}{3}\left[\begin{array}{ccc}1& a& a^2\\ a^2& 1& a\\ a& a^2& 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{E}_a\\ E_b\\ E_c\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}\frac{E_a}{2}-\frac{E_b-E_c}{2\sqrt{3}j}\\ -(E_a^p+E_c^p)\\ \frac{E_c}{2}-\frac{E_a-E_b}{2\sqrt{3}j}\end{array}\right]---\left(1\right)$

其中

步骤3、三相三线制系统中电网电压不存在零序分量，则由式(2)获得电网电压负序分量E_aⁿ，E_bⁿ，E_cⁿ为：

$\left[\begin{array}{c}{E}_a^n\\ E_b^n\\ E_c^n\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{E}_a-E_a^p\\ E_b-E_b^p\\ E_c-E_c^p\end{array}\right]---\left(2\right)$

步骤4、取任一相网侧正序相电压复矢量E^p和负序相电压复矢量Eⁿ，按式(3)计算系统复功率S：

$\begin{array}{c}S=E\stackrel{\‾}{I}=(e^{j\mathrm{\ω}t}{E}^p+e^{-j\mathrm{\ω}t}{E}^n)\stackrel{\‾}{(e^{j\mathrm{\ω}t}{I}^p+e^{-j\mathrm{\ω}t}{I}^n)}\\ =\[(E^p+E^n)\cos \mathrm{\ω}t+j(E^p-E^n)\sin \mathrm{\ω}t\]\[(I^p+I^n)\cos \mathrm{\ω}t+j(I^p-I^n)\sin \mathrm{\ω}t\]\\ =E^p{I}^p+E^n{I}^n+(E^p{I}^n-E^n{I}^p)\cos 2\mathrm{\ω}t+j(E^p{I}^n-E^n{I}^p)\sin 2\mathrm{\ω}t\end{array}---\left(3\right)$

其中：

E为网侧对应一相正序相电压复矢量E^p和负序相电压复矢量Eⁿ之和；

I^p和Iⁿ分别为网侧对应一相正序电流复矢量和负序电流复矢量；

为对应一相正序电流复矢量和负序电流复矢量之和的共轭；

步骤5、令p为有功功率，q为无功功率，在整流电路中使用PWM整流器是为了获得网侧单位功率因数，在网侧实现单位功率因数时q＝0，即：

S＝p＝E^pI^p+EⁿIⁿ+(E^pIⁿ-EⁿI^p)cos2ωt+j(E^pIⁿ-EⁿI^p)sin2ωt (4)

步骤6、有功功率的二倍频分量是造成有功功率脉动的根本原因，为抑制有功功率的脉动，令二倍频分量的系数为零，则有式(5)：

E^pIⁿ-EⁿI^p＝0 (5)

步骤7、将PWM整流器电压外环的输出作为指令电流正序分量幅值根据式(5)获得指令电流负序分量幅值的计算公式如式(6)：

$I_{ref}^n=\frac{E^n}{E^p}{I}_{ref}^p---\left(6\right)$

步骤8、将所述指令电流正序分量幅值和指令电流负序分量幅值分别与各对应相锁相得到的角度正弦值相乘获得指令电流正序分量和指令电流负序分量；实际指令电流为指令电流正序分量和指令电流负序分量之和。