专利名称：一种基于虚拟磁链的pwm整流型能量回馈装置的控制方法
一种基于虚拟磁链的PWM整流型能量回馈装置的控制方法技术领域
本发明属于能量回馈装置领域，具体地说是一种PWM整流型能量回馈装置的控制 方法。
背景技术：
近几年，能量回馈装置在工业自动化领域中广泛应用。能量回馈装置可以提供稳 定的直流电源，同时把后级设备产生的再生能量回馈到电网上。相比传统的二极管不控整 流装置，见
图1，提供直流电源的方法，能量回馈装置以下三方面优点一是网侧电流正弦 化，可单位功率因素运行，减小谐波电流污染；二是能量可以双向流动，再生能量可以回馈 到电网上，提高能量的利用效率；三是直流母线电压可调、波动变化小。化、谐波污染小、能 量可双向流动等特点。
如图2，通用的能量回馈装置采用电压定向控制的方法(V0C)，例如专利文献 200810144730. 3和专利文献201110327903. 7提到的PWM整流型能量回馈装置都是基于这 种控制方法。电压定向控制的方法是基于电网电压的相位，通过三个电压传感器采样电网 三相的电压。电压定向控制的方法使用了较多的传感器，不仅增加了系统成本，而且也带 来了相应的附加电路和检测误差等问题。发明内容
本发明的目的是提供一种基于虚拟磁链的PWM整流性能量回馈装置的控制方法， 其省去电网电压传感器，在控制策略上通过虚拟磁链观测获得电网电压的相位，通过直接 功率控制抑制电压、电流谐波干扰。
实现本发明的目的所采用的具体技术方案为
一种基于虚拟磁链的PWM整流型能量回馈装置的控制方法，包括如下步骤
(I)采样获得与电网连接的能量回馈装置交流侧的任意两相电流，以及能量回馈 装置直流侧的母线电压；
(2)根据能量回馈装置当前空间矢量信息、获得的所述两相交流电流和直流母线 电压，对电网电压的磁链进行估算，获得虚拟磁链；
(3)利用所述虚拟磁链，获得三相电网电压的相位；
(4)根据所述两相交流电流和虚拟磁链，计算得到所述能量回馈装置的瞬时有功 和瞬时无功；
(5)采样直流母线的实际电压，将直流母线实际电压和指令电压之间的误差进行 PID调节计算，并将计算结果乘以直流母线电压，作为瞬时有功的指令。
(6)对所述瞬时有功的指令和步骤(4)得到的瞬时有功之间的误差进行PID调节 计算，并将计算结果进行iPark坐标变换，得到变换后的电压指令；
根据该变换后的电压指令利用空间矢量脉冲宽度调制生成PWM脉冲，动态调节瞬 时有功功率和瞬时无功功率，即可实现动态调节电流的输入输出。
作为本发明的改进，所述步骤(2)中对电网电压的磁链进行估算具体过程如下首先，计算整流器交流侧两相坐标系下电压Usa、Use，其中
权利要求
1.一种基于虚拟磁链的PWM整流型能量回馈装置的控制方法，包括如下步骤(1)采样获得与三相电网连接的能量回馈装置的交流侧的任意两相电流，以及该能量回馈装置直流侧的母线电压；(2)根据所述能量回馈装置当前空间矢量信息、所述两相交流电流以及所述直流侧的母线电压，对所述三相电网电压的磁链进行估算，获得虚拟磁链；(3)利用所述虚拟磁链，获得所述三相电网电压的相位；(4)根据所述两相交流电流和所述虚拟磁链，计算得到所述能量回馈装置的瞬时有功和瞬时无功；(5)采样所述直流母线的实际电压，将该直流母线实际电压和指令电压之间的误差进行PID调节计算，并将计算结果乘以直流母线电压，结果作为瞬时有功的指令；(6)对所述瞬时有功的指令和步骤(4)得到的瞬时有功之间的误差进行PID调节计算， 并将计算结果进行坐标变换，得到变换后的电压指令；根据该变换后的电压指令利用空间矢量脉冲宽度调制生成PWM脉冲，动态调节瞬时有功功率和瞬时无功功率，S卩可实现动态调节电流的输入输出。
2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟磁链的PWM整流型能量回馈装置的控制方法， 其特征在于，所述步骤(2)中对电网电压的磁链进行估算具体过程如下首先，计算整流器交流侧对应的两相交流电压Usa、Use，其中
3.根据权利要求1和2所述的一种基于虚拟磁链的PWM整流型能量回馈装置的控制方法，其特征在于，所述的能量回馈装置的有功功率P和无功功率Q通过如下公式计算得到
全文摘要
本发明公开了一种基于虚拟磁链的PWM整流型能量回馈装置的控制方法，包括(1)获得能量回馈装置交流侧的任意两相电流和直流侧的母线电压；(2)对电网电压的磁链进行估算，获得虚拟磁链；(3)获得三相电网电压的相位；(4)计算能量回馈装置的瞬时有功和瞬时无功；(5)采样直流母线的实际电压，将直流母线实际电压和指令电压之间的误差进行PID调节计算，并将计算结果乘以直流母线电压，作为瞬时有功的指令；(6)对瞬时有功的指令和瞬时有功之间的误差进行PID调节计算，并进行iPark坐标变换，根据该变换后的电压指令生成PWM脉冲，即可实现动态调节电流的输入输出。本发明的方法简化了电网电压采样电路，保证系统电流采样的准确性和稳定性。
文档编号H02J3/38GK103001246SQ201210450560
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月12日 优先权日2012年11月12日
发明者宋宝, 唐小琦, 黄智聪, 魏树生, 戴攀, 周彬 申请人:华中科技大学