有效
一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法及系统
葛伟美、王志刚、侯凯、王小红、梁帅奇、王国宁、曾肖明、隗华荣、吴金利
国电南瑞科技股份有限公司
葛
葛伟美 专利 16
国电南瑞科技股份有限公司电阻测量装置直流变换变换部件
王
王志刚 专利 31
国电南瑞科技股份有限公司直流变换功率变换设备发电变电配电
侯
侯凯 专利 284
东南大学整流逆变功率变换设备发电变电配电

王小红 专利 163
西安交通大学电路保护电路紧急保护功率变换设备
梁
梁帅奇 专利 67
国电南瑞科技股份有限公司功率变换设备发电变电配电电学
王
王国宁 专利 24
国电南瑞科技股份有限公司发电变电配电电阻测量装置直流变换
曾
曾肖明 专利 22
国电南瑞科技股份有限公司直流变换发电变电配电变换部件
隗
隗华荣 专利 47
国电南瑞科技股份有限公司发电变电配电电学限流限压不断
吴
吴金利 专利 16
国电南瑞科技股份有限公司电阻测量装置直流变换变换部件
摘要
本发明公开了一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法及系统,本发明通过采集的宽频带阻抗测量装置并网点三相电压、输出的三相电流以及直流侧电压,采用电压外环控制、电流内环控制、电压前馈控制和载波调制,生成宽频带阻抗测量装置的三相控制电压,有效实现了宽频带阻抗测量装置控制,为实现高压、兆瓦级、宽频带阻抗特性的精确测量提供了支撑。
1.一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法,其特征在于,包括:将采集的u a 、u b 、u c 和i a 、i b 、i c 分别转换为u d 、u q 和i d 、i q ;其中,u a 、u b 、u c 为宽频带阻抗测量装置并网点的三相电压,i a 、i b 、i c 为宽频带阻抗测量装置输出的三相电流,u d 、u q 分别为旋转坐标系下u a 、u b 、u c 的d轴分量和q轴分量,i d 、i q 分别为旋转坐标系下i a 、i b 、i c 的d轴分量和q轴分量;对u dc 、u dc_ref 、i a 、i b 、i c 、i a_ref 、i b_ref 、i c_ref 进行电压外环控制,获得i d_ref ;其中,u dc 为宽频带阻抗测量装置中的直流侧电压,u dc_ref 为预设的直流侧电压参考值,i a_ref 、i b_ref 、i c_ref 为预设的输出电流参考值,i d_ref 为电流内环参考值d轴分量;对i d_ref 、i q_ref 、i d 、i q 进行电流内环控制,获得u d1 、u q1 ;其中,u d1 、u q1 分别为内环控制电压的d轴分量和q轴分量,i q_ref 为预设的电流内环参考值q轴分量;对u d1 、u q1 、i d_ref 、i q_ref 、u d 、u q 进行电压前馈控制,获得u d3 、u q3 ;其中,u d3 、u q3 分别为旋转坐标系下三相控制电压的d轴分量和q轴分量;对u d3 、u q3 进行载波调制,获得u ca 、u cb 、u cc ;其中,u ca 、u cb 、u cc 为宽频带阻抗测量装置的三相控制电压;根据u ca 、u cb 、u cc 进行宽频带阻抗测量装置控制;上述对u d1 、u q1 、i d_ref 、i q_ref 、u d 、u q 进行电压前馈控制,获得u d3 、u q3 ,包括:将i d_ref 与R的乘积、i q_ref 与wL的乘积的相反数、u d 、u d1 相加,获得u d3 ;其中,R是滤波电阻,L是滤波电感,w是基波角速度;将i q_ref 与R的乘积、i d_ref 与wL的乘积、u q 、u q1 相加,获得u q3 。
2.根据权利要求1所述的一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法,其特征在于,将采集的u a 、u b 、u c 和i a 、i b 、i c 分别转换为u d 、u q 和i d 、i q ,包括:对采集的u a 、u b 、u c 进行锁相环处理,获得相位;对相位和u a 、u b 、u c 进行abc/dq0变换,获得u d 、u q ;对采集的i a 、i b 、i c 进行abc/dq0变换,获得i d 、i q 。
3.根据权利要求1所述的一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法,其特征在于,对u dc 、u dc_ref 、i a 、i b 、i c 、i a_ref 、i b_ref 、i c_ref 进行电压外环控制,获得i d_ref ,包括:将i a 、i b 、i c 分别与i a_ref 、i b_ref 、i c_ref 作差,对差值进行PI控制,获得u dc_ref1 ;其中,u dc_ref1 为直流侧电压第一参考值;将u dc_ref 和u dc_ref1 相加,获得u dc_ref2 ;其中,u dc_ref2 为直流侧电压第二参考值;将u dc 与u dc_ref2 作差,获得Δu dc ;其中,Δu dc 为直流侧电压误差量;将Δu dc 经过PI控制,获得i d_ref 。
4.根据权利要求1所述的一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法,其特征在于,对i d_ref 、i q_ref 、i d 、i q 进行电流内环控制,获得u d1 、u q1 ,包括:将i d_ref 与i d 作差,获得Δi d ;其中,Δi d 为电流误差量d轴分量;将i q_ref 与i q 作差,获得Δi q ;其中,Δi q 为电流误差量q轴分量;将Δi d 经过PI控制,获得u d1 ;将Δi q 经过PI控制,获得u q1 。
5.根据权利要求1所述的一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法,其特征在于,对u d3 、u q3 进行载波调制,获得u ca 、u cb 、u cc ,包括:对u d3 、u q3 依次进行调制比系数相乘、dq0/abc变换,获得u ma 、u mb 、u mc ;其中,u ma 、u mb 、u mc 为三相调制电压;对u dc 进行均压控制,将均压控制的结果分别与u ma 、u mb 、u mc 相加,将相加的结果经过PWM,获得u ca 、u cb 、u cc 。
6.根据权利要求1所述的一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制方法,其特征在于,根据u ca 、u cb 、u cc 进行宽频带阻抗测量装置控制,包括:根据u ca 、u cb 、u cc ,获得宽频带阻抗测量装置中开关管的占空比信号,控制开关管的通断。
7.一种电流注入的宽频带阻抗测量装置控制系统,其特征在于,包括:转换模块,将采集的u a 、u b 、u c 和i a 、i b 、i c 分别转换为u d 、u q 和i d 、i q ;其中,u a 、u b 、u c 为宽频带阻抗测量装置并网点的三相电压,i a 、i b 、i c 为宽频带阻抗测量装置输出的三相电流,u d 、u q 分别为旋转坐标系下u a 、u b 、u c 的d轴分量和q轴分量,i d 、i q 分别为旋转坐标系下i a 、i b 、i c 的d轴分量和q轴分量;电压外环控制模块,对u dc 、u dc_ref 、i a 、i b 、i c 、i a_ref 、i b_ref 、i c_ref 进行电压外环控制,获得i d_ref ;其中,u dc 为宽频带阻抗测量装置中的直流侧电压,u dc_ref 为预设的直流侧电压参考值,i a_ref 、i b_ref 、i c_ref 为预设的输出电流参考值,i d_ref 为电流内环参考值d轴分量;电流内环控制模块,对i d_ref 、i q_ref 、i d 、i q 进行电流内环控制,获得u d1 、u q1 ;其中,u d1 、u q1 分别为内环控制电压的d轴分量和q轴分量,i q_ref 为预设的电流内环参考值q轴分量;电压前馈控制模块,对u d1 、u q1 、i d_ref 、i q_ref 、u d 、u q 进行电压前馈控制,获得u d3 、u q3 ;其中,u d3 、u q3 分别为旋转坐标系下三相控制电压的d轴分量和q轴分量;载波调制模块,对u d3 、u q3 进行载波调制,获得u ca 、u cb 、u cc ;其中,u ca 、u cb 、u cc 为宽频带阻抗测量装置的三相控制电压;装置控制模块,根据u ca 、u cb 、u cc 进行宽频带阻抗测量装置控制;上述对u d1 、u q1 、i d_ref 、i q_ref 、u d 、u q 进行电压前馈控制,获得u d3 、u q3 ,包括:将i d_ref 与R的乘积、i q_ref 与wL的乘积的相反数、u d 、u d1 相加,获得u d3 ;其中,R是滤波电阻,L是滤波电感,w是基波角速度;将i q_ref 与R的乘积、i d_ref 与wL的乘积、u q 、u q1 相加,获得u q3 。
8.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行根据权利要求1至6所述的方法中的任一方法。
9.一种计算设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器、一个或多个存储器以及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述一个或多个存储器中并被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行根据权利要求1至6所述的方法中的任一方法的指令。



