一种并网变换器的反推直接功率控制方法

摘要

本发明公开了一种并网变换器的反推直接功率控制方法，该方法将反推算法与DPC技术相结合，首先经过电压外环反推控制器得到有功功率参考值及其变化率，再将其与无功功率参考值一起输入到功率内环反推控制器，可计算得到并网变换器输出电压参考值，经SVPWM模块调制得到开关信号。整个控制过程都在静止坐标系下进行，无需旋转坐标变换，且只需要对三个可调参数进行调节即可实现变换器直流母线电压的渐进跟踪，同时实现有功、无功功率的有效控制以及系统的快速响应，控制结构十分简洁。本发明在继承了传统DPC优异动态性能的同时，可减小电流谐波和功率波动，使得直流母线电压更平稳，并获得恒定的开关频率，具有良好的稳态和动态性能。

主权项

一种并网变换器的反推直接功率控制方法，包括如下步骤：(1)采集三相电网电压U_gabc、三相电网电流I_gabc、并网变换器的直流母线电压V_dc和直流侧负载电流I_load；(2)利用锁相环检测三相电网电压U_gabc的角频率ω_g；(3)分别对三相电网电压U_gabc和三相电网电流I_gabc进行Clark变换，得到静止α‑β坐标系下的电网电压矢量U_gαβ和电网电流矢量I_gαβ；(4)根据所述的电网电压矢量U_gαβ和电网电流矢量I_gαβ，计算出并网变换器输出的有功功率P_g和无功功率Q_g；(5)根据所述的直流母线电压V_dc、给定的直流母线电压参考值V_dc^ref、直流侧负载电流I_load和有功功率P_g，通过电压外环反推控制算法计算得到有功功率参考值P_g^ref和有功功率参考值变化率dP_g^ref/dt；(6)根据所述的有功功率参考值P_g^ref、给定的无功功率参考值Q_g^ref、有功功率参考值变化率dP_g^ref/dt、电网电压矢量U_gαβ和角频率ω_g，对所述的有功功率P_g和无功功率Q_g进行内环反推直接功率控制，得到调制电压矢量V_αβ；进而根据所述的调制电压矢量V_αβ通过SVPWM技术构造得到一组PWM信号对并网变换器进行控制。