CN111030184A - 一种并网逆变器与矢量控制中死区补偿方法 - Google Patents
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Abstract
一种并网逆变器与矢量控制中死区补偿方法，涉及并网逆变器与矢量控制中死区补偿技术领域，包括以下步骤：确定并网逆变器控制和矢量控制中的给定的直轴和交轴的电流指令；确定三相电流转换为直轴和交轴电流的旋转角度；根据控制中死区时间确定理论上需要补偿的补偿量比例；通过Clarke变换和Park反变换，将给定的电流指令和变化为三相电流指令；判断出三相电流指令的过零点，然后通过计算公式计算各相具体的补偿量；将各相具体的补偿量加到三相需要调制输出的三相信号指令上，得到实际需要调制输出的三相信号从而实现死区补偿的效果，这种方法能够解决直接通过检测输出电流方向判断补偿大小方法中误差大的问题，减少大量的计算量。
Description
技术领域：
本发明涉及并网逆变器与矢量控制中死区补偿技术领域，尤其涉及一种并网逆变器与矢量控制中死区补偿方法。
背景技术：
随着电力电子技术和微处理技术的发展,并网控制技术和矢量控制技术也在迅速进步。为了使电压型逆变器输出较理想的电流波形,逆变器中的电力电子器件一般要在较高的开关频率下工作。在电压型逆变器的同一桥臂的两个电力电子器件的换向过程中,为了防止直流母线电压短路将电力电子器件烧坏,同一桥臂中的一个电力电子器件必须完全关断后,另一个电力电子器件才可开通。这样,待开通的管子必须向后延迟一段时间再开通,这个延迟时间称为死区时间。这个死区时间使管子的有效开通时间减少,同时逆变器中的电力电子器件的开关频率很高,使得管子开通周期相应变小,导致电压型逆变器的输出波形畸变。死区对逆变器输出波形产生畸变，使得在矢量控制中的精度受到影响，在并网逆变器输出对电网的THD增加。为了提升控制性能，对逆变器死区进行有效补偿是非常必要的。
为了减少死区效应的影响，一般的补偿方法是检测逆变器输出电流，对其进行过零判断，根据电流大于零和小于零做不同的补偿，这种方法简单，但是由于直接检测输出电流，其上有较多干扰毛刺或电流畸变时，真实的过零检测就变得非常困难，会引起比较大的误差。而其他的一些补偿方法又比较麻烦，计算量比较大。针对目前的一般方法和计算量大而复杂的问题，本发明提出了一种简单的对并网逆变器与矢量控制中死区进行补偿的方法。
发明内容：
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种并网逆变器与矢量控制中死区补偿方法，能够解决直接通过检测输出电流方向判断补偿大小方法中误差大的问题，同时也减少大量的计算量。
本发明是通过下述技术方案来实现的：
一种并网逆变器与矢量控制中死区补偿方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，确定并网逆变器控制和矢量控制中的给定的直轴和交轴的电流指令Id*和Iq*；
步骤2，确定三相电流转换为直轴和交轴电流Id和Iq的旋转角度Thelt；
步骤3，根据控制中死区时间确定理论上需要补偿的补偿量比例dv，dv＝deadtime/Ts，deadtime是具体的死区时间，Ts是载波周期时间；
步骤4，通过Clarke变换和Park反变换，将给定的电流指令Id*和Iq*变化为三相电流指令Ia*、Ib*、Ic*；
步骤5，根据步骤4中得到的三相电流指令Ia*、Ib*、Ic*，判断出三相电流指令的过零点，判断过零点时采用符号函数sign(*)计算，当*大于0时，sign(*)＝1，当*小于0时，sign(*)＝-1，然后通过以下计算公式计算各相具体的补偿量da、db和dc：
da＝sign(ia*)×dv，
db＝sign(ib*)×dv，
dc＝sign(ic*)×dv；
步骤6，将步骤5中得到的各相具体的补偿量da、db和dc加到三相需要调制输出的三相信号指令va*、vb*、vc*上，得到实际需要调制输出的三相信号va、vb、vc，从而实现死区补偿的效果，公式如下：
va＝va*+da，
vb＝vb*+db，
vc＝vc*+dc。
在本发明的一个方面中，步骤2中旋转角度Thelt在并网逆变器中是电网的同步角度，在矢量控制中是转子定向角度。
本发明的有益效果是：这种并网逆变器与矢量控制中死区补偿方法与现有技术中其他的控制方法相比，简单易行，计算量少，稳定可靠。
附图说明：
图1是本发明死区补偿控制系统框图。
图2是本发明实施例中死区补偿量计算方法的框图。
图3是本发明实施例中死区补偿的框图。
具体实施方式：
下面结合附图及实施例对本发明的实施方式做进一步说明：
在对本发明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置关系的描述为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
本发明提供一种简单的对并网逆变器与矢量控制中死区进行补偿的方法，在并网变流器控制和矢量控制中都有给定直轴和交轴电流的指令，该给定值是直流分量，即使有毛刺和波动，也是比较好滤波去除，所以这是比较好的一个可以利用的条件，具体的包括步骤如下：
步骤1，确定并网逆变器控制和矢量控制中的给定的直轴和交轴的电流指令Id*和Iq*；
步骤2，确定三相电流转换为直轴和交轴电流Id和Iq的旋转角度Thelt，该角度在并网逆变器中是电网的同步角度，在矢量控制中是转子定向角度；
步骤3，根据控制中死区时间确定理论上需要补偿的补偿量比例dv，dv＝deadtime/Ts，deadtime是具体的死区时间，Ts是载波周期时间；
步骤4，通过Clarke变换和Park反变换，将给定的电流指令Id*和Iq*变化为三相电流指令Ia*、Ib*、Ic*；
步骤5，根据步骤4中得到的三相电流指令Ia*、Ib*、Ic*，判断出三相电流指令的过零点，判断过零点时采用符号函数sign(*)计算，当*大于0时，sign(*)＝1，当*小于0时，sign(*)＝-1，然后通过以下计算公式计算各相具体的补偿量da、db和dc：
da＝sign(ia*)×dv，
db＝sign(ib*)×dv，
dc＝sign(ic*)×dv；
步骤6，将步骤5中得到的各相具体的补偿量da、db和dc加到三相需要调制输出的三相信号指令va*、vb*、vc*上，得到实际需要调制输出的三相信号va、vb、vc，从而实现死区补偿的效果，公式如下：
va＝va*+da，
vb＝vb*+db，
vc＝vc*+dc。
本控制方法中根据电流给定的直轴和交轴电流指令Id*和Iq*，以及来变换到三相，然后判断每相的过零点，一般给定的电流指令都经过了滤波处理，直接利用，控制过程简单，计算量少，比传统的控制方法简单可靠，还能达到好的性能。
图1所示为本发明所提供的死区补偿控制方法作为对并网变流器控制或矢量控制系统的一部分，因此，系统给定的直轴和交轴电流以及旋转角度Thelt是控制的重要依据。
图2所示为本发明所提供的死区补偿量计算方法，也是关键的内容，根据给定的电流指令和旋转角度直接计算出三相电流指令，根据电流指令判断补偿方向，并计算出补偿量的大小；
图3所示为本发明死区补偿的补偿方法，其是直接将补偿量的大小加在调制信号指令上成为最终的调制信号。
本发明的控制方法与其他的控制方法相比，简单易行，计算量少，稳定可靠，简化了控制器结构，提高了控制性能。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
Claims (2)
1.一种并网逆变器与矢量控制中死区补偿方法，其特征是，包括以下步骤：
步骤1，确定并网逆变器控制和矢量控制中的给定的直轴和交轴的电流指令Id*和Iq*；
步骤2，确定三相电流转换为直轴和交轴电流Id和Iq的旋转角度Thelt；
步骤3，根据控制中死区时间确定理论上需要补偿的补偿量比例dv，dv＝deadtime/Ts，deadtime是具体的死区时间，Ts是载波周期时间；
步骤4，通过Clarke变换和Park反变换，将给定的电流指令Id*和Iq*变化为三相电流指令Ia*、Ib*、Ic*；
步骤5，根据步骤4中得到的三相电流指令Ia*、Ib*、Ic*，判断出三相电流指令的过零点，判断过零点时采用符号函数sign(*)计算，当*大于0时，sign(*)＝1，当*小于0时，sign(*)＝-1，然后通过以下计算公式计算各相具体的补偿量da、db和dc：
da＝sign(ia*)×dv，
db＝sign(ib*)×dv，
dc＝sign(ic*)×dv；
步骤6，将步骤5中得到的各相具体的补偿量da、db和dc加到三相需要调制输出的三相信号指令va*、vb*、vc*上，得到实际需要调制输出的三相信号va、vb、vc，从而实现死区补偿的效果，公式如下：
va＝va*+da，
vb＝vb*+db，
vc＝vc*+dc。
2.根据权利要求1所述的一种并网逆变器与矢量控制中死区补偿方法，其特征在于，步骤2中旋转角度Thelt在并网逆变器中是电网的同步角度，在矢量控制中是转子定向角度。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08275551A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-10-18 | Fuji Electric Co Ltd | インバータのデッドタイム補償方法 |
| CN103684179A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-26 | 清华大学 | 一种永磁同步电机电流滤波及死区补偿装置与补偿方法 |
| CN105226985A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-01-06 | 中国科学院广州能源研究所 | 基于电流矢量等效的三电平死区补偿方法 |
| CN108429448A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-21 | 艾思玛新能源技术（上海）有限公司苏州高新区分公司 | 一种h桥拓扑的死区补偿方法 |
| CN109463039A (zh) * | 2016-07-20 | 2019-03-12 | 日本精工株式会社 | 电动助力转向装置 |
| CN110098774A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-06 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 基于电流预测的电机控制器死区时间补偿方法 |
-
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08275551A (ja) * | 1995-04-03 | 1996-10-18 | Fuji Electric Co Ltd | インバータのデッドタイム補償方法 |
| CN103684179A (zh) * | 2013-12-17 | 2014-03-26 | 清华大学 | 一种永磁同步电机电流滤波及死区补偿装置与补偿方法 |
| CN105226985A (zh) * | 2015-09-28 | 2016-01-06 | 中国科学院广州能源研究所 | 基于电流矢量等效的三电平死区补偿方法 |
| CN109463039A (zh) * | 2016-07-20 | 2019-03-12 | 日本精工株式会社 | 电动助力转向装置 |
| US20190256128A1 (en) * | 2016-07-20 | 2019-08-22 | Nsk Ltd. | Electric power steering apparatus |
| CN108429448A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-08-21 | 艾思玛新能源技术（上海）有限公司苏州高新区分公司 | 一种h桥拓扑的死区补偿方法 |
| CN110098774A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-08-06 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 基于电流预测的电机控制器死区时间补偿方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 周志敏 等: "《逆变电源实用技术-设计与应用》", 31 March 2005, pages: 32 * |
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