CN103199723B - 逆变器输出直流分量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电力设备分量控制方法，具体涉及一种逆变器输出直流分量控制方法，属于电力技术领域。该逆变器输出直流分量控制方法通过将采集到的逆变器三相直流分量采样电路初始值和实测值进行对比得到误差值，再对产生的误差值进行调节，然后转换为抑制直流分量调制信号，该方案避免了因误差、器件特性差异引起的直流分量和脉宽不平衡、直流分量过大问题；同时，该方案实现简单、控制方便、不增加系统的硬件成本、不影响逆变器输出电能质量。

Description

逆变器输出直流分量控制方法

技术领域

本发明涉及一种电力设备分量控制方法，具体涉及一种三相逆变器输出直流分量控制方法，属于电力技术领域。

背景技术

随着逆变器技术的发展，现有逆变装置均要求具备一定的输出电流直流分量抑制能力。尤其是后级输出带隔离变压器的应用场合，如果直流分量过大，将会造成变压器饱和、能量损耗增大、电能质量变差等一系列不良后果。例如国内外光伏并网逆变器入网标准都对并网电流直流分量大小有严格要求，超过规定要求值的光伏并网逆变器不允许并网。

目前，现有抑制三相直流分量的最简单的方法是在逆变器中加入一个隔直电容，但由于该隔直电容在50Hz频率处需呈现低阻，因此，必须选用容值较大的电容，而容值较大的电容不但增加了系统的成本，还降低了系统整机效率。

另一种抑制三相逆变器直流分量的方法是采样PI对三相逆变器输出电流直流分量进行控制，具体是把三相静止坐标下直流分量转换成旋转坐标系dq轴下分量，然后再将旋转坐标系dq轴分量值分别进行PI控制，达到抑制系统输出电流直流分量的目的，然而三相输出电流直流分量是直流量，转换成旋转坐标系dq轴交流量进行PI控制，PI对交流量的控制必然有近差，这样会引起逆变器输出电能质量变差。

发明内容

为了解决背景技术中出现的问题，本发明提供了一种逆变器输出直流分量控制方法，该方法有效抑制了输出电流直流分量过大的问题。

本发明的具体技术解决方案如下：

该逆变器输出直流分量控制方法，包括以下步骤：

1]采集初始值

逆变器运行前，检测逆变器三相直流分量采样电路的初始值；

2]采集实测值

运行逆变器，检测逆变器三相直流分量采样电路运行时的实测值；

3]生成抑制直流分量调制信号

3.1]将步骤1和步骤检测所得的三相直流分量采样电路的初始值和实测值分别进行比较得到误差值，对误差值分别进行调节，调节完成后得到并输出三相直流分量补偿电压值；

3.2]对经步骤3.1处理所得的三相直流分量补偿电压值经过三相静止坐标abc轴到两相静止坐标αβ轴的转换，得到两相静止坐标直流分量电压补偿值；

3.3]将经步骤3.2处理所得的电压补偿值加载至电流控制环两相静止坐标输出电压值上，共同作为逆变器SVPWM输入电压信号，该信号即为抑制直流分量调制信号。

上述步骤3.1中，对误差值分别进行调节具体是通过三个不同的PI调节器进行调节。

该三相逆变器输出直流分量控制方法，包括以下步骤：

1]采集初始值

1.1]逆变器运行前，检测逆变器三相直流分量采样电路的初始值；

1.2]对初始值进行转换，得到并输出两相静止坐标直流分量电压初始值；所述对初始值进行转换具体是将三相直流分量初始值进行三相静止坐标abc轴到两相静止坐标αβ轴的转换得到两相静止坐标直流分量电压初始值；

2]采集实测值

2.1]运行逆变器，检测逆变器三相直流分量采样电路运行时的实测值；

2.2]对实测值进行转换，得到并输出两相静止坐标直流分量电压实测值；所述对实测值进行转换具体是将三相直流分量实测值进行三相静止坐标abc轴到两相静止坐标αβ轴的转换得到两相静止坐标直流分量电压实测值。

3]生成抑制直流分量调制信号

3.1]将步骤1和步骤检测所得的三相直流分量采样电路的初始值和实测值分别进行比较得到误差值，对误差值分别进行调节，调节完成后输出两相静止坐标直流分量电压补偿值；

3.2]将经步骤3.1处理所得的两相静止坐标直流分量电压补偿值加载至电流控制环两相静止坐标输出电压值上，共同作为逆变器SVPWM输入电压信号，该信号即为抑制直流分量调制信号。

上述步骤3.1中，对误差值分别进行调节具体是通过两个不同的PI调节器进行调节。

本发明的优点在于：

该三相逆变器输出直流分量控制方法通过将采集到的逆变器三相直流分量采样电路初始值和实测值进行对比得到误差值，再对产生的误差值进行调节，然后转换为抑制直流分量调制信号，该方案避免了因误差、器件特性差异引起的直流分量和脉宽不平衡、直流分量过大问题；同时，该方案实现简单、控制方便、不增加系统的硬件成本、不影响逆变器输出电能质量。

附图说明

图1为本发明实施例一原理示意图；

图2为本发明实施例二原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明进行详述，

实施例一：

如图1所示，首先在逆变器运行前，检测逆变器三相直流分量采样电路运行前初始值I_{dcref_a}、I_{dcref_b}、I_{dcref_c}，其中I_{dcref_a}、I_{dcref_b}、I_{dcref_c}为三相直流分量检测回路的静态零漂。逆变器运行后，三相直流分量初始值I_{dcref_a}、I_{dcref_b}、I_{dcref_c}与实测值i_{dc_a}、i_{dc_b}、i_{dc_c}分别进行比较，产生的误差值经过各自PI调节器输出三相直流分量补偿电压值，然后把三相直流分量补偿电压值经过三相静止坐标abc轴到两相静止坐标αβ轴的转换，得到两相静止坐标直流分量电压补偿值，然后输出电压补偿值加到电流控制环两相静止坐标输出电压值上，一起作为逆变器SVPWM输入电压信号，最终形成抑制直流分量调制信号，驱动逆变器各开关管，实现抑制逆变器输出电流直流分量的目的。

实施例二：

如图2所示：实际采样得到的i_{dc_a}、i_{dc_b}、i_{dc_c}三相直流分量值进行三相静止坐标abc轴到两相静止坐标αβ轴的转换得到i_{dc_α}、i_{dc_β}，然后两相静止坐标αβ轴初始值i_{dcref_α}、i_{dcref_β}分别与i_{dc_α}、i_{dc_β}进行比较产生的误差值经过各自PI调节器输出两相静止坐标αβ轴直流分量补偿电压值，然后输出电压补偿值加到电流控制环两相静止坐标输出电压值上，一起作为逆变器SVPWM输入电压信号，最终形成抑制直流分量调制信号，驱动逆变器各开关管，实现抑制逆变器输出电流直流分量的目的。

实施例一与实施例二实现基本原理一致，其区别在于实施例一是先进行PI控制再坐标变换，而实施例二是先进行坐标变换再进行PI控制。

Claims (4)

1.一种逆变器输出直流分量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1]采集初始值

逆变器运行前，检测逆变器三相直流分量采样电路的初始值；

2]采集实测值

运行逆变器，检测逆变器三相直流分量采样电路运行时的实测值；

3]生成抑制直流分量调制信号

3.1]将步骤1和步骤2检测所得的三相直流分量采样电路的初始值和实测值分别进行比较得到误差值，对误差值分别进行调节，调节完成后得到并输出三相直流分量补偿电压值；

3.2]对经步骤3.1处理所得的三相直流分量补偿电压值经过三相静止坐标abc轴到两相静止坐标αβ轴的转换，得到两相静止坐标直流分量电压补偿值；

3.3]将经步骤3.2处理所得的电压补偿值加载至电流控制环两相静止坐标输出电压值上，共同作为逆变器SVPWM输入电压信号，该信号即为抑制直流分量调制信号。

2.根据权利要求1所述的逆变器输出直流分量控制方法，其特征在于：所述步骤3.1中，对误差值分别进行调节具体是通过三个不同的PI调节器进行调节。

3.一种逆变器输出直流分量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1]采集初始值

1.1]逆变器运行前，检测逆变器三相直流分量采样电路的初始值；

1.2]对初始值进行转换，得到并输出两相静止坐标直流分量电压初始值；所述对初始值进行转换具体是将三相直流分量初始值进行三相静止坐标abc轴到两相静止坐标αβ轴的转换得到两相静止坐标直流分量电压初始值；

2]采集实测值

2.1]运行逆变器，检测逆变器三相直流分量采样电路运行时的实测值；

2.2]对实测值进行转换，得到并输出两相静止坐标直流分量电压实测值；所述对实测值进行转换具体是将三相直流分量实测值进行三相静止坐标abc轴到两相静止坐标αβ轴的转换得到两相静止坐标直流分量电压实测值；

3]生成抑制直流分量调制信号

3.1]将步骤1和步骤2中通过三相到两相转换后所得到的两相静止坐标直流分量电压初始值和电压实测值分别进行比较得到误差值，对误差值分别进行调节，调节完成后输出两相静止坐标直流分量电压补偿值；

3.2]将经步骤3.1处理所得的两相静止坐标直流分量电压补偿值加载至电流控制环两相静止坐标输出电压值上，共同作为逆变器SVPWM输入电压信号，该信号即为抑制直流分量调制信号。

4.根据权利要求3所述的逆变器输出直流分量控制方法，其特征在于：所述步骤3.1中，对误差值分别进行调节具体是通过两个不同的PI调节器进行调节。