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您所在的位置: 成果库 一种注入虚拟电流的单周期控制三相PWM整流方法

一种注入虚拟电流的单周期控制三相PWM整流方法

发布时间: 2023-10-13

来源: 试点城市（园区）

基本信息

合作方式： 技术转让
成果类型： 发明专利
行业领域：
高新技术改造传统产业,工业生产过程控制系统
成果介绍
本发明公开了一种注入虚拟电流的单周期控制三相PWM整流方法,通过注入虚拟电流,中载与重载状态下,可消除传统单周期控制方案存在的基波相位差,轻载时还可显著拓宽控制系统的工作范围。首先,利用单周期控制计算得到三相全控桥的开关状态函数,结合负载上的直流母线电压,构造全控桥输入电压;其次,采用低通滤波单元滤除其中的高频脉动并产生所需的信号延时;再次,乘以适当比例系数得到虚拟电流产生的等效压降,与各相输入电流采样电阻上的压降分别求和,作为最终的合成调制波。本发明所述控制方法无需位置传感器(或锁相环)、坐标变换以及交流电压采样通道,具有成本低,控制方法简单等特点。
成果亮点
(1) 传统永磁风力发电系统的整流方案，需要增加储能电感，或需要安置位置传感器(速度传感器)，在实际应用中有一定的局限性。将静止变流器中的单周期控制技术引入三相永磁同步直驱风力发电系统中，虽然不存在上述问题，但存在基波相移和轻载失控现象； (2) 采用所提出的输入电流采样中注入相位可调的虚拟电流，从而改变等效负载的特性，易于实现； (3) 通过实施本发明技术后，中载与重载状态下，可消除传统单周期控制方案存在的基波相位差，轻载时还可显著拓宽控制系统的工作范围； (4) 利用单周期控制计算得到三相全控桥的开关状态函数，结合直流母线电压，构造全控桥输入电压并产生虚拟电流，无需交流电压采样通道，因此对装置的成本和可靠性没有不利影响。
团队介绍
发明人：许泽刚 谢少军 发明团队：常州工学院（Changzhou Institute of Technology，CIT），位于江苏省常州市，是江苏省主管的一所全日制普通本科院校，入选国家“十三五”产教融合发展工程立项高校和首批启动高校，教育部和江苏省卓越工程师教育培养计划试点高校，教育部数据中国“百校工程”培育院校，教育部“科学工作能力提升计划（百千万工程）”首批试点高校，江苏省服务外包人才培养试点高校。 学校始于1978年创办的常州市七·二一工业大学，1979年更名为常州市职工大学；1982年，经教育部批准，常州市职业大学更名为常州工业技术学院；2000年3月22日，教育部批准由常州工业技术学院、常州市机械冶金职工大学合并组建常州工学院。截至2023年1月，学校有辽河路校区、巫山路校区、会馆浜路继续教育学院和长江路科技产业园，总占地面积近1300亩；设有18个教学单位，开办59个本科专业（47个专业招生）；普通全日制在校生16000余人，在职教职工1300余人，其中专任教师1000余人；馆藏纸质图书131万余册。
成果资料
产业化落地方案
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成果综合评价报告

评价单位：- (-) 评价时间：2023-11-23

刘春林

常州大学

教授

综合评价

针对现有技术中三相PWM 整流方法的上述不足，本发明提供一种注入虚拟电流的单周期控制三相PWM整流方法。 本发明的技术方案是： 一种注入虚拟电流的单周期控制三相PWM整流方法，具体步骤如下： （1）利用单周期控制模块计算得到三相全控桥的开关状态函数，结合负载上的直流母线电压，构造全控桥输入电压； （2）采用低通滤波单元滤除全控桥输入电压中的高频脉动并产生所需的信号延时； （3）将全控桥输入电压乘以适当比例系数RS/RV得到虚拟电流产生的等效压降，与各相输入电流采样电阻上的压降分别求和，作为最终的合成调制波。 进一步，中载与重载状态下，通过注入虚拟电流实现对三相等效负载相位的调节，消除传统单周期控制方案存在的基波相位差；轻载状态下，通过注入虚拟电流提高合成调制波幅值，拓宽控制系统的工作范围。 进一步，所述比例系数RS/RV的确定依据为：以确保系统空载状态稳定运行的比例系数RS/RV为下限值；负载增加时，采用合适的搜索方法，寻求满足电枢电流最小的比例系数RS/RV，由此实现低谐波高功率因数整流。 进一步，所述搜索方法采用爬山搜索法。
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