一种变频驱动系统的控制方法、控制装置、存储介质及电气设备与流程

本发明属于变频驱动领域，具体地说，涉及一种变频驱动系统的控制方法、控制装置、存储介质及电气设备。

背景技术：

1、变频驱动系统是一种电气控制系统，它将电力网的固定频率交流电转换为可调频率和可调幅度的交流电，用于驱动各种类型的电动机等电器设备。它通常由变频器、电机和控制系统组成。

2、在传统的变频驱动系统中，均有pwm逆变器，同时并联大的电解电容，用于储存能量，以供电机在短时间内需要额外电流时提供支持。通过并联大的电解电容，系统可以更好地维持稳定的电压和电流输出，避免因电机负载变化而导致的电压波动或功率不稳定现象。但众所周知的是，大电解电容体积庞大，且寿命较短，为了解决这些问题，现有的解决方案多采用十几uf的薄膜电容替代几百uf的大电解电容，但是这样替代会带来系统不稳定，现有技术中并没有较好的解决办法。

技术实现思路

1、本发明为了解决薄膜电容替代大电解电容带来的系统不稳定的问题，提供一种变频驱动系统的控制方法、存储介质及电气设备。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种变频驱动系统的控制方法，包括：

4、使用源状态观测器估测系统内的源电压；

5、确定母线电压，确定虚拟电阻的阻值；

6、使用估测的源电压向系统内注入虚拟电流，模拟出虚拟电阻抑制系统振荡。

7、优选地，所述使用状态观测器估测系统内的源电压，包括：

8、

9、其中，idamp是虚拟电阻流过的电流，vdc是dc-link直流电压，是估测的源电压，rdamp是虚拟电阻。

10、优选地，所述使用状态观测器估测系统内的源电压，包括：

11、将一个额外的电压矢量增加到电流环控制器输出的电压矢量上，使虚拟电压矢量产生虚拟电流。

12、优选地，逆变器的输出功率等于逆变器电压矢量和电机电流矢量的内积，所述虚拟电阻流过的电流idamp通过下式计算得出：

13、

14、其中，idamp是虚拟电阻流过的电流，是虚拟电压矢量，是电机电流在d-q旋转坐标系的电流矢量，vdc是dc-link直流电压。

15、优选地，将放在负载电流矢量轴上，将公式：

16、

17、转化为标量公式：

18、

19、通过所述标量公式求得额外的虚拟电压注入电流控制器中得到电压矢量，然后将额外的电压矢量增加到电流环控制器输出的电压矢量上，使虚拟电压矢量产生虚拟电流。

20、优选地，所述源状态观测器的波动速度比源电压的波动速度快，使得估测出的源电压误差小。

21、优选地，源状态观测器的估测器带宽大于电网频率的六倍频。

22、本发明还提供一种控制装置，所述控制装置中应用有如上所述的变频驱动系统的控制方法。

23、本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中存储有可运行程序，当所述可运行程序被一个或多个处理器执行时，所述一个或多个处理器用于实现如上所述的变频驱动系统的控制方法。

24、本发明还提供一种电气设备，所述电气设备中应用有上所述的变频驱动系统的控制方法，或应用有如上所述的控制装置，或包括如上所述的一种计算机可读存储介质。

25、采用上述技术方案后，本发明所提供的一种变频驱动系统的控制方法、控制装置、存储介质及电气设备与现有技术相比具有以下有益效果。

26、(1)本发明通过使用源状态观测器估测系统内的源电压可以实时监测电压的变化情况，确定母线电压和虚拟电阻的阻值可以调节系统的输出电流，然后使用估测的源电压向系统内注入虚拟电流，模拟出虚拟电阻抑制系统振荡，可以有效减少系统的振荡现象，提升控制系统的稳定性和可靠性。

27、(2)本发明通过对系统内源电压的估测，可以实时获取电压的状态信息，为后续的控制操作提供准确的参考。

28、(3)本发明估测的源电压是其他控制步骤中的重要参数，通过准确估测源电压可以提高整个控制系统的精确度和效率，进一步使用状态观测器估测源电压可以避免直接依赖传感器的测量，节省了成本和空间，并减少了故障风险。

29、(4)本发明将额外的电压矢量注入到电流环控制器中，使虚拟电压矢量产生虚拟电流，通过产生虚拟电流，可以快速抑制系统的振荡和共振现象，提高系统的响应速度和动态性能。

技术特征：

1.一种变频驱动系统的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种变频驱动系统的控制方法，其特征在于，所述使用状态观测器估测系统内的源电压，包括：

3.根据权利要求1所述的一种变频驱动系统的控制方法，其特征在于，所述使用状态观测器估测系统内的源电压，包括：

4.根据权利要求3所述的一种变频驱动系统的控制方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的一种变频驱动系统的控制方法，其特征在于，将放在负载电流矢量轴上，将公式：

6.根据权利要求1所述的一种变频驱动系统的控制方法，其特征在于，所述源状态观测器的波动速度比源电压的波动速度快，使得估测出的源电压误差小。

7.根据权利要求6所述的一种变频驱动系统的控制方法，其特征在于，源状态观测器的估测器带宽大于电网频率的六倍频。

8.一种控制装置，其特征在于，所述控制装置中应用有如权利要求1-7任一项所述的变频驱动系统的控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其中存储有可运行程序，其特征在于，当所述可运行程序被一个或多个处理器执行时，所述一个或多个处理器用于实现如权利要求1-7中任一项所述的变频驱动系统的控制方法。

10.一种电气设备，其特征在于，所述电气设备中应用有如权利要求1-7任一项所述的变频驱动系统的控制方法，或应用有如权利要求8所述的控制装置，或包括如权利要求9所述的一种计算机可读存储介质。

技术总结
本发明公开了一种变频驱动系统的控制方法、控制装置、存储介质及电气设备，所述控制方法包括：使用源状态观测器估测系统内的源电压；确定母线电压，确定虚拟电阻的阻值；使用估测的源电压向系统内注入虚拟电流，模拟出虚拟电阻抑制系统振荡。本发明通过使用源状态观测器估测系统内的源电压可以实时监测电压的变化情况，确定母线电压和虚拟电阻的阻值可以调节系统的输出电流，然后使用估测的源电压向系统内注入虚拟电流，模拟出虚拟电阻抑制系统振荡，可以有效减少系统的振荡现象，提升控制系统的稳定性和可靠性。

技术研发人员：张三艳,李敬恩,刘美堂,王钊
受保护的技术使用者：山东朗进科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31