一种三相电压直流分量控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种三相电压直流分量控制方法及系统。
【背景技术】
[0002] 三相三线制逆变器输出电压中，由于功率器件上下管的导通压降不一致和占空比 损失不一致等原因，难免会出现相对于母线中点的电压直流分量。当逆变器的三相输出电 压直流分量不一致且负载是变压器、电感、电机等感性负载时，会在负载上出现磁积累（偏 磁)现象，导致负载正负半周电流不对称，甚至在负载磁饱和后出现逆变器过流保护或者烧 毁负载的严重后果。
[0003] 为解决上述问题，需要对三相三线制逆变器输出电压直流分量进行控制，现有通 常采用检测三相输出线电压直流分量及检测三相输出电流直流分量来间接控制三相输出 相电压等两种方法。
[0004] 其中，通过检测三相输出线电压直流分量来间接控制三相输出相电压直流分量， 如图la所示。
[0005] 三相输出线电压直流分量与三相输出相电压直流分量的关系如下： K-irb
[0006] \ubc^u\-u\ u ^U* -U* ca c a
[0007] 由于上面方程组对应的关系矩阵不可逆，无法得出根据三相输出线电压直流分量 对三相输出相电压直流分量进行调整的明确数学关系，只能根据该方程组粗略得出反馈电 压量，其大致数学关系如下： 'ua:uab-uca
[0008] ' U：b =Ubc -Uab p, = uca -Ubc
[0009 ] Ua+Ub+Uc= (Uab_Uca) + (Ubc_Uab) + (Uca_Ubc) =〇
[0010]然而，采用该方案的缺点是:检测电路需要从几百伏特的交流电压中分离出不到1 伏特的直流电压信号来，低通滤波器的设计难度很大，时间常数也很大，动态响应能力很 差;此外，通过上述方程组只能得出三相输出线电压与三相输出相电压之间的粗略数学关 系，闭环补偿后会出现三相电压直流分量间相互干扰，最终导致某一相的控制器趋于饱和 的现象。
[0011]此外，通过检测三相输出电流直流分量来间接控制三相输出相电压直流分量，如 图lb所示。
[0012]三相输出电流直流分量与三相输出相电压直流分量的数学关系的方法为：
[0014] 由于上面方程组对应的关系矩阵不可逆，无法得出根据三相输出电流直流分量对 三相输出相电压直流分量进行调整的明确数学关系，只能根据该方程组粗略得出反馈电压 量，其大致数学关系如下： =2/a - Ib - Ic
[0015] \ub =2/, -la -lc Uc - 21, - Ib - Ia
[0016] 由于通过上述方程组只能得出三相输出电流与三相输出相电压之间的粗略数学 关系，因此闭环补偿后会出现三相电压直流分量间相互干扰，最终导致某一相的控制器趋 于饱和的现象。
[0017] 由此可知，现有的采用检测三相输出线电压直流分量及检测三相输出电流直流分 量来间接控制三相输出相电压等两种方法都无法确定检测量与反馈量的准确数学关系，因 此闭环补偿后出现三相电压直流分量间相互干扰，并最终导致某一相的控制器趋于饱和的 现象，甚至出现逆变器过流保护或者烧毁负载的严重后果。
【发明内容】
[0018] 有鉴于此，本发明实施例提供的一种三相电压直流分量控制方法及系统，以解决 电路闭环补偿后出现三相电压直流分量间不相等带来的相互干扰，最终导致三相电路不安 全的问题。
[0019 ]第一方面，本发明实施例提供了一种三相电压直流分量控制方法，该方法包括：
[0020] 检测三相三线制逆变器的三相输出线电压直流分量1^、沉。及1^或者三相输出电 流直流分量I a、Ib及Ic;
[0021] 计算三相输出线电压直流分量1^、他。及uca与三相输出相电压直流分量u\、u*b及 U*c的关系或者三相输出电流直流分量I a、Ib及I。与三相输出相电压直流分量U\、U*b及U*c的 关系；
[0022] 以一相输出相电压直流分量1]\作为基准，计算三相输出相电压直流分量U*a、U\及 U'间的误差U a、Ub及U。，其中Ua = 0;
[0023] 计算三相输出相电压直流分量间误差Ua、Ub及Uc与三相输出线电压直流分量U ab、 Ubc及1^的关系或者三相输出相电压直流分量间误差Ua、Ub及Uc与三相输出电流直流分量I a、 Ib及I。的关系;及
[0024] 当电路闭环时，将输出相电压直流分量间的误差Ub及Uc作为反馈电压对输出相电 压直流分量U'及ui进行闭环补偿，使得uvsui相对于u\的误差为零，从而实现对三相电 压直流分量的控制。
[0025]第二方面，本发明实施例提供了一种三相电压直流分量控制系统，包括：
[0026]检测模块，用于检测三相三线制逆变器的三相输出线电压直流分量Uab,bc, ca或者三 相输出电流直流分量Ia,b,。；
[0027] 检测模块，用于检测三相三线制逆变器的三相输出线电压直流分量Uab、U bc及1^或 者三相输出电流直流分量Ia、lb及I。；
[0028]计算模块，用于计算三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及1^与三相输出相电压直流 分量U\、U*b及U*c的关系或者三相输出电流直流分量Ia、Ib及I。与三相输出相电压直流分量 U\、U\及If。的关系；
[0029] 以一相输出相电压直流分量1]\作为基准，计算三相输出相电压直流分量U*a、U\及 U'间的误差U a、Ub及U。，其中Ua = 0;
[0030] 计算三相输出相电压直流分量间误差Ua、Ub及Uc与三相输出线电压直流分量U ab、 Ubc及1^的关系或者三相输出相电压直流分量间误差Ua、Ub及Uc与三相输出电流直流分量I a、 lb及I。的关系;及
[0031] 补偿模块，用于当电路闭环时，将输出相电压直流分量间的误差Ub及Uc作为反馈电 压对输出相电压直流分量U'及If。进行闭环补偿，使得U'及If。相对于u\的误差为零，从而 实现对三相电压直流分量的控制。
[0032] 综上所述，本发明技术方案可实现对三相电压直流分量的控制，使得三相间的电 压直流分量为零，三相电压直流分量间不会相互干扰，也不会出现负载的直流磁积累现象， 因此提高了三相电路的安全性。
【附图说明】
[0033] 图la是现有技术的通过检测三相输出线电压直流分量来间接控制三相输出相电 压直流分量的原理框图。
[0034]图lb是现有技术的通过检测三相输出电流直流分量来间接控制三相输出相电压 直流分量原理框图。
[0035]图2a是本发明实施例一提供的一种三相电压直流分量控制方法的流程图。
[0036]图2b是本发明实施例一提供的一种三相电压直流分量控制方法的原理框图。
[0037]图3a是本发明实施例二提供的一种三相电压直流分量控制方法的流程图。
[0038]图3b是本发明实施例二提供的一种三相电压直流分量控制方法的原理框图。
[0039]图4是本发明实施例三提供的一种三相电压直流分量控制系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图，对本发明具体实施例作详细的描述。可以理解的是，此处所描述的 具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外，为了便于描述，附图中仅示出 了与本发明相关的部分而非全部内容。
[0041 ] 实施例一
[0042]如图2a所不，本发明实施例一提供的一种三相电压直流分量控制方法，该方法可 根据图2b所示的原理框图实现，该方法具体可包括以下步骤：
[0043] S210、检测三相三线制逆变器20的三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca。
[0044]具体的，通过电压检测模块22检测三相三线制逆变器20的三相输出线电压直流分 S Uah 7 Ubc,S.Uca 〇
[0045] S220、计算三相输出线电压直流分量Uab、Ubc及Uca与三相输出相电压直流分量U\、 U\及If。的关系。
[0046] 依据图2b的原理图可确定并计算，其关系如下： Uah = lI*a -U*b
[0047] <Ubc=U\ - U%.公式（la)。 uca =u\ -u\
[0048] S230、以一相输出相电压直流分量1]\作为基准，计算三相输出相电压直流分量U \、U\及间的误差ua、Ub及Uc，其中Ua = 0。
[0049] 具体的，在本实施例中，以三相输出相电压直流分量U\、U*b及U*冲的任意一相输 出相电压直流分量作为三相输出相电压直流分量的基准，为了方便说明，现以1]\作为三相 输出相电压直流分量的基准进行说明，计算三相输出相电压直流分量u\、u\及Ui相对于相 电压直流分量ui的误差。
[0050] 其中，所述三相输出相电压直流分量间的误差分别为Ua，Ub及U。。
[0051 ]其计算公式如下： \u _[/* a a a: