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专利号: 2020115015448
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种直流‑交流变换器拓扑结构的控制策略,其中直流‑交流变换器拓扑结构,包括采用Si‑IGBT器件构成的主单元、采用SiC‑MOSFET器件构成的从单元、工频变压器;所述主单元包括连接直流侧输入电压的逆变电路a,所述逆变电路a连接LC滤波电路a,所述LC滤波电路a输出端串联工频变压器的初级绕组,所述LC滤波电路a输出端还连接负载;所述从单元包括连接直流侧输入电压的逆变电路b,所述逆变电路b连接LC滤波电路b,所述LC滤波电路b串联工频变压器的次级绕组,其特征在于,建立对该直流‑交流变换器拓扑结构的控制电路,控制电路包括依次连接的直接电压控制环、间接电压控制环、电流控制环,所述电流控制环依次连接混合正弦脉宽调制电路,所述混合正弦脉宽调制电路通过门驱动电路b连接逆变电路b,直接电压控制环还连接互感器,所述互感器采集负载电压、LC滤波电路b电流、工频变压器的初级绕组电压;

控制方法具体为:

步骤1、分别通过互感器采集负载输出电压V0、主单元输出电压V1,对直接电压控制环输入假定参考电压Vref,通过对参考电压Vref、负载电压V0、主单元输出电压V1的反馈计算,获得从单元参考电压V2ref,并将从单元参考电压V2ref输入间接电压控制环;

步骤2、通过将从单元参考电压V2ref与从单元电压,获得电容电流参考值Icref,并将电容电流参考值Icref输入电流控制环;

步骤3、通过电容电流参考值Icref与LC滤波电路b的电容电流Ic,获得逆变电路b所需要的调制波;

步骤4、调制波通过SPWM调制电路、门驱动电路,输出驱动电平至逆变电路b,使逆变电路b输出电压与从单元参考电压V2ref相同。

2.根据权利要求1所述的一种直流‑交流变换器拓扑结构的控制策略,其特征在于,步骤1具体过程为:分别通过电压互感器采集负载输出电压V0、主单元输出电压V1,对直接电压控制环输入假定参考电压Vref,和负载输出电压V0相减,得到负载输出电压的误差值,该误差值经过PI控制器计算获得负载输出电压的实际参考值Voref,负载输出电压的实际参考值Voref与主单元输出电压V1相减,得到从单元参考电压V2ref,并将从单元参考电压V2ref输入间接电压控制环。

3.根据权利要求2所述的一种直流‑交流变换器拓扑结构的控制策略,其特征在于,步骤2具体过程为:通过电压互感器采集变压器的初级绕组电压,将直接电压控制环送入的从单元参考电压V2ref与变压器的初级绕组电压相减,得到从单元电压误差,从单元电压误差经过多重准谐振比例控制器后得到电容电流参考值Icref,将电容电流参考值Icref输入电流控制环。

4.根据权利要求3所述的一种直流‑交流变换器拓扑结构的控制策略,其特征在于,步骤3具体过程为:通过电流互感器采集LC滤波电路b的电容电流Ic,将电容电流参考值Icref与电容电流Ic相减得到电流误差值,将电流误差值乘比例系数Ki得到最终逆变电路b所需要的调制波。

5.根据权利要求1所述的一种直流‑交流变换器拓扑结构的控制策略,其特征在于,还包括主单元的谐波消除电路,所述主单元的谐波消除电路通过门驱动电路a连接逆变电路a。

6.根据权利要求5所述的一种直流‑交流变换器拓扑结构的控制策略,其特征在于,还包括步骤5、向主单元的谐波消除电路输入假定参考峰值Vref—pk,结合直流侧输入电压,获得调制比,根据调制比角度表找到调制比对应的主单元开关角度,将主单元开关角度通过驱动电路a输入逆变电路a。