一种三相PWM变换器功率预测分层控制方法

摘要

本发明公开了一种三相PWM变换器功率预测分层控制方法，包括以下过程：采样三相变换器输入端的三相电网电压和三相电网相电流；求取两相静止αβ坐标系下的瞬时有功功率P和瞬时无功功率Q；将所得P和Q输入扩张状态观测器中，得到系统扰动量的实时观测值Z_2P和Z_2Q；采样直流侧电压u_dc，经过上层自抗扰控制(ADRC)获得有功指令P_ref；根据P_ref、无功指令Q_ref、P、Q和Z_2P、Z_2Q，经扰动跟踪控制得到有功扰动控制量u_P和无功扰动控制量u_Q；根据u_P和u_Q，结合电网电压的αβ分量，计算变换器电压指令值u_{ca_ref}、u_{cb_ref}和u_{cc_ref}；最后电压指令值经PWM调制获得变换器的开关信号。该方法可以实现对三相PWM变换器的直接功率控制，还能跟踪电网电压和直流侧负载变化扰动，维持变换器稳定工作。

主权项

一种三相PWM变换器功率预测分层控制方法三相PWM变换器，包括功率内环扰动跟踪控制和上层直流侧自抗扰ADRC控制两部分，其特征在于，具体实现过程包括：1)采样三相PWM变换器输入端的三相电网电压和输入三相PWM变换器中的三相电网电流；2)根据采样所得三相电网电压和三相电网电流，计算得到两相静止αβ坐标系下的瞬时有功功率P和瞬时无功功率Q；3)将所得瞬时有功功率和瞬时无功功率输入至扩张状态观测器中，得到系统扰动量的离散化实时观测值Z_2P和Z_2Q；4)根据采样得到的三相PWM变换器直流侧电压u_dc，经过上层直流侧自抗扰ADRC控制后获得有功指令信号P_ref；5)结合有功指令信号P_ref、无功指令信号Q_ref、瞬时有功功率P、瞬时无功功率Q和系统扰动量的实时观测值Z_2P、Z_2Q，计算得到有功扰动控制量u_P和无功扰动控制量u_Q，同时扩张状态观测器结合u_P和u_Q对输出信号进行修正，实现反馈作用；6)根据u_P和u_Q，结合三相电网电压的αβ分量，计算得到三相PWM变换器电压指令值u_{ca_ref}、u_{cb_ref}和u_{cc_ref}；7)根据三相PWM变换器电压指令值u_{ca_ref}、u_{cb_ref}和u_{cc_ref}，经过PWM调制获得三相PWM变换器的开关信号。