功率变换单元的控制装置和方法_2

文档序号:8529871阅读:来源:国知局
率变换单元106输出端口的正序电压和负序电压的叠加而成,负序电压的 减小,将使得功率变换单元106输出端口的总电压下降,有利于功率变换单元106的正常运 作。
[0023] 请参照图3。图3为本发明一实施例中,控制装置10、功率变换单元106以及三相 交流电网12更详细的示意图。于本实施例中,控制装置10除上述的侦测单元100、电流检 测单元102、信号处理单元104以及外,还包含空间向量调制(SpaceVectorModulation; SVM)模块 30。
[0024] 电流检测单元102接收如图1所示的功率变换单元106的电流ia、ib以及i。,产生 反馈电流信号,通过采用正负序分离模块将反馈电流信号进行正负序分离,输出正序反馈 电流信号和负序反馈电流信号。在一实施例中,正序反馈电流信号在正向dq(二相旋转座 标系)座标上,包含位于d轴的分量(亦即,第一轴向正序反馈电流信号)以及q轴的分 量(亦即,第二轴向正序反馈电流信号)。负序反馈电流信号在反向dq座标上,包含位于 d轴的分量(亦即,第一轴向负序反馈电流信号)以及q轴的分量(亦即,第二轴向负 序反馈电流信号)。需要说明的是,第一轴向与第二轴向可以分别指dq座标系上的d轴和q轴。
[0025] 类似地,侦测单元100依据三相电压信号\所产生的负序无功电流给定信号严在 反向dq座标上,包含位于d轴的分量(亦即,第一轴向负序无功电流给定信号)和q轴 的分量(亦即,第二轴向负序无功电流给定信号)。正序电流给定信号在正序dq座标上, 包含位于d轴的分量/f(亦即,第一轴向正序有功电流给定信号)以及q轴的分量(亦 即,第二轴向正序无功电流给定信号)。在一实施例中,负序无功电流给定信号在反向dq座 标上的分量分别为:
【主权项】
1. 一种功率变换单元的控制装置,其特征在于,应用于一三相交流电网中,包含: 一侦测单元,用以侦测该三相交流电网的一三相电压信号,计算并产生一负序无功电 流给定信号; 一电流检测单元,用以检测一功率变换单元的一电流,输出一反馈电流信号;以及 一信号处理单元,用以接收该负序无功电流给定信号、一正序电流给定信号以及该反 馈电流信号,输出一调制信号; 其中该功率变换单元电性耦接于该信号处理单元与该三相交流电网,其中,当该三相 电压信号发生不平衡时,该功率变换单元根据该调制信号从该三相交流电网吸收负序无功 电流,用以降低该功率变换单元的一输出端的一负序电压。
2. 根据权利要求1所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该正序电流给定信 号包含一第一轴向正序有功电流给定信号和一第二轴向正序无功电流给定信号;该负序无 功电流给定信号包含一第一轴向负序无功电流给定信号和一第二轴向负序无功电流给定 信号。
3. 根据权利要求2所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该第一轴向与该第 二轴向是根据一 dq座标决定。
4. 根据权利要求1所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,还包含空间向量调 制模块,电性耦接于该信号处理单元与该功率变换单元之间,用以接收该调制信号,并转换 该调制信号为一三相调制信号,输出该三相调制信号至该功率变换单元。
5. 根据权利要求2所述的电网电压调整功率变换单元的控制装置,其特征在于,该电 流检测单元还包含一正负序分离模块,将该反馈电流信号电流进行正负序分离,输出一正 序反馈电流信号和一负序反馈电流信号。
6. 根据权利要求5所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该信号处理单元还 包含一正序信号处理模块,一负序信号处理模块,其中,该正序信号处理模块接收该正序反 馈电流信号和该正序电流给定信号,输出一正序调制信号;该负序信号处理模块接收该负 序反馈电流信号和该负序无功电流给定信号,输出一负序调制信号。
7. 根据权利要求6所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该信号处理单元,还 包含一误差计算模块,接收该正序调制信号和该负序调制信号,计算输出该调制信号。
8. 根据权利要求6所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该正序反馈电流信 号包含一第一轴向正序反馈电流信号和一第二轴向正序反馈电流信号;该负序反馈电流信 号包含一第一轴向负序反馈电流信号和一第二轴向负序反馈电流信号。
9. 根据权利要求8所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该正序信号处理模 块还包含一第一正序误差计算模块、一第二正序误差计算模块、一第一正序比例调节模块、 一第二正序比例调节模块以及一正序座标变换模块,其中,该第一正序误差计算模块接收 该第一轴向正序有功电流给定信号和该第一轴向正序反馈电流信号,输出一第一轴向正序 误差信号;该第二正序误差计算模块接收该第二轴向正序无功电流给定信号和该第二轴向 正序反馈电流信号,输出一第二轴向正序误差信号;该第一正序比例调节模块接收该第一 轴向正序误差信号,计算输出一第一轴向正序比例调制信号;该第二正序比例调节模块接 收该第二轴向正序误差信号,计算输出一第二轴向正序比例调制信号,该正序座标变换模 块接收该第一轴向正序比例调制信号和该第二轴向正序比例调制信号,输出该正序调制信 号。
10. 根据权利要求9所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该正序座标变换模 块,将该第一轴向及该第二轴向正序比例调制信号由一 dq座标转换至一 a卩座标。
11. 根据权利要求8所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该负序信号处理 模块还包含一第一负序误差计算模块、一第二负序误差计算模块、一第一负序比例调节模 块、第二负序比例调节模块以及一负序座标变换模块,其中,该第一负序误差计算模块接收 该第一轴向负序无功电流给定信号和该第一轴向负序反馈电流信号,输出一第一轴向负序 误差信号;该第二负序误差计算模块接收该第二轴向负序无功电流给定信号和该第二轴向 负序反馈电流信号,输出一第二轴向负序误差信号;该第一负序比例调节模块接收该第一 轴向负序误差信号,计算输出一第一轴向负序比例调制信号;该第二负序比例调节模块接 收该第二轴向负序误差信号,计算输出一第二轴向负序比例调制信号,该负序座标变换模 块接收该第一轴向负序比例调制信号和该第二轴向负序比例调制信号,输出该负序调制信 号。
12. 根据权利要求11所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该负序座标变换 模块,将该第一及该第二轴向负序比例调制信号由一 dq座标转换至一 a卩座标。
13. 根据权利要求2所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该信号处理单元还 包含一第一误差计算模块,用以接收该反馈电流信号、该正序电流给定信号和该负序无功 电流给定信号,计算并输出一第一轴向误差信号和一第二轴向误差信号。
14. 根据权利要求13所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该反馈电流信号 包含一第一轴向反馈电流信号和一第二轴向反馈电流信号。
15. 根据权利要求14所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该第一误差计算 模块还包含一第一轴向误差计算模块和一第二轴向误差计算模块,其中,该第一轴向误差 计算模块接收该第一轴向正序有功电流给定信号、该第一轴向负序无功电流给定信号和该 第一轴向反馈电流信号,计算并输出该第一轴向误差信号;该第二轴向误差计算模块接收 该第二轴向正序无功电流给定信号、该第二轴向负序无功电流给定信号和该第二轴向反馈 电流信号,计算并输出该第二轴向误差信号。
16. 根据权利要求15所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该信号处理单元 还包含一正序信号处理模块以及一负序信号处理模块,其中,该正序信号处理模块接收该 第一轴向误差信号和该第二轴向误差信号,输出一正序调制信号;该负序信号处理模块接 收该第一轴向误差信号和该第二轴向误差信号,输出一负序调制信号。
17. 根据权利要求16所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该信号处理单元 还包含一第二误差计算模块,接收该正序调制信号和该负序调制信号,计算输出该调制信 号。
18. 根据权利要求16所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该正序信号处理 模块包含一第一正序比例调节模块、一第二正序比例调节模块以及一正序座标变换模块, 该第一正序比例调节模块接收该第一轴向误差信号,计算并输出一第一轴向正序比例调制 信号,该第二正序比例调节模块接收该第二轴向误差信号,计算并输出一第二轴向正序比 例调制信号;该正序座标变换模块接收该第一轴向正序比例调制信号和该第二轴向正序比 例调制信号,输出该正序调制信号。
19. 根据权利要求18所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该正序座标变换 模块,将该第一轴向及该第二轴向正序比例调制信号由一 dq座标转换至一 a卩座标。
20. 根据权利要求16所述的功率变换单元的控制装置,其特征在于,该负序信号处理 模块包含一负序座标模块、一第一负序比例调节模块、一第二负序比例调节模块以及一负 序座
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