一种双向变流器下垂特性的控制方法、装置及介质与流程

本申请涉及牵引供电，特别是涉及一种双向变流器下垂特征的控制方法、装置及介质。

背景技术：

1、在城市轨道交通中，列车的牵引供电通常采用基于双向变流器和二极管整流机组相结合的牵引供电方式。列车在制动时，双向变流器工作在回馈模式，迅速将再生制动能量逆变回馈到交流电网侧。而列车启动时，双向变流器工作在整流模式，与二极管整流机组一起实现对列车的牵引供电。

2、当前，双向变流器虽然具备稳压的输出外特性，但二极管整流机组输出特性却是自然下垂的，从而出现双向变流器的输出功率与二极管整流机组输出功率不等，进而导致双向变流器和二极管整流机组出现有功负荷分配不均匀的问题，即，双向变流器和二极管整流机组并联运行的均流问题。

3、由此可见，如何双向变流器和二极管整流机组并联运行的均流，是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种双向变流器下垂特征的控制方法、装置及介质，用于实现双向变流器和二极管整流机组并联运行的均流，保证双向变流器与二极管整流机组的协同供电，提高城市轨道交通供电系统的冗余度和可靠性。

2、为解决上述技术问题，本申请提供一种双向变流器下垂特征的控制方法，包括：

3、获取双向变流器的输出功率，二极管整流机组的输出功率，电压给定值，负荷电压实际值；

4、通过所述双向变流器的输出功率和所述二极管整流机组的输出功率计算电压指令值；

5、对所述电压给定值，所述负荷电压实际值和所述电压指令值依次进行电压环控制和电流环控制以便生成pwm波；

6、调整所述pwm波的占空比，以便所述双向变流器的输出功率等于所述二极管整流机组的输出功率。

7、优选地，所述通过所述双向变流器的输出功率和所述二极管整流机组的输出功率计算电压指令值包括：

8、计算所述双向变流器的输出功率和所述二极管整流机组的输出功率的平均功率；

9、对所述平均功率与所述双向变流器的输出功率的差值进行pi控制得到所述电压指令值。

10、优选地，所述电流环控制包括有功电流环控制和无功电流环控制。

11、优选地，所述对所述电压给定值，所述负荷电压实际值和所述电压指令值依次进行电压环控制和电流环控制以便生成pwm波包括：

12、对所述电压给定值，所述负荷电压实际值和所述电压指令值进行电压环控制得到有功电流环给定值；

13、获取无功电流环给定值；

14、根据所述有功电流环给定值得到有功电压，并根据所述无功电流环给定值得到无功电压；

15、通过所述有功电压和所述无功电压生成所述pwm波。

16、优选地，根据所述有功电流环给定值得到有功电压包括：

17、获取负载三相电压和负载三相电流；

18、对所述负载三相电压进行锁相环得到相角；

19、对所述相角和所述负载三相电流进行dq变换得到d轴电流和q轴电流；

20、通过对所述有功电流环给定值和所述d轴电流进行所述有功电流环控制得到所述有功电压。

21、优选地，根据所述无功电流环给定值得到无功电压包括：

22、通过对所述无功电流环给定值和所述q轴电流进行所述无功电流环控制得到所述无功电压。

23、优选地，所述通过所述有功电压和所述无功电压生成所述pwm波包括：

24、对所述有功电压，所述无功电压和所述相角进行dq反变换得到反变换结果；

25、在所述反变换结果中引入电压前馈控制以生成所述pwm。

26、为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种双向变流器下垂特征的控制装置，包括：

27、获取模块，用于获取双向变流器的输出功率，二极管整流机组的输出功率，电压给定值，负荷电压实际值；

28、计算模块，用于通过所述双向变流器的输出功率和所述二极管整流机组的输出功率计算电压指令值；

29、控制模块，用于对所述电压给定值，所述负荷电压实际值和所述电压指令值依次进行电压环控制和电流环控制以便生成pwm波；

30、调整模块，用于调整所述pwm波的占空比，以便所述双向变流器的输出功率等于所述二极管整流机组的输出功率。

31、为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种双向变流器下垂特征的控制装置，包括存储器，用于存储计算机程序；

32、处理器，用于执行所述计算机程序时实现所述的双向变流器下垂特征的控制方法的步骤。

33、为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时所述的双向变流器下垂特征的控制方法的步骤。

34、本发明所提供的一种双向变流器下垂特征的控制方法，包括：获取双向变流器的输出功率，二极管整流机组的输出功率，电压给定值，负荷电压实际值；通过双向变流器的输出功率和二极管整流机组的输出功率计算电压指令值；对电压给定值，负荷电压实际值和电压指令值依次进行电压环控制和电流环控制以便生成pwm波；并调整pwm波的占空比，以便双向变流器的输出功率等于二极管整流机组的输出功率。由此可见，本申请所提供的技术方案，基于电压环和电流环的双环控制生成pwm波，并通过对pwm波占空比的调整实现双向变流器的输出功率等于二极管整流机组的输出功率，即，对双向变流器下垂特性进行控制，进而实现双向变流器和二极管整流机组并联运行的均流，保证双向变流器与二极管整流机组的协同供电，提高城市轨道交通供电系统的冗余度和可靠性。

35、此外，本申请还提供一种双向变流器下垂特征的控制装置和介质，与上述的双向变流器下垂特征的控制方法相对应，效果同上。

技术特征：

1.一种双向变流器下垂特征的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双向变流器下垂特征的控制方法，其特征在于，所述通过所述双向变流器的输出功率和所述二极管整流机组的输出功率计算电压指令值包括：

3.根据权利要求1所述的双向变流器下垂特征的控制方法，其特征在于，所述电流环控制包括有功电流环控制和无功电流环控制。

4.根据权利要求3所述的双向变流器下垂特征的控制方法，其特征在于，所述对所述电压给定值，所述负荷电压实际值和所述电压指令值依次进行电压环控制和电流环控制以便生成pwm波包括：

5.根据权利要求4所述的双向变流器下垂特征的控制方法，其特征在于，根据所述有功电流环给定值得到有功电压包括：

6.根据权利要求5所述的双向变流器下垂特征的控制方法，其特征在于，根据所述无功电流环给定值得到无功电压包括：

7.根据权利要求6所述的双向变流器下垂特征的控制方法，其特征在于，所述通过所述有功电压和所述无功电压生成所述pwm波包括：

8.一种双向变流器下垂特征的控制装置，其特征在于，包括：

9.一种双向变流器下垂特征的控制装置，其特征在于，包括存储器，用于存储计算机程序；

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的双向变流器下垂特征的控制方法的步骤。

技术总结
本申请涉及牵引供电技术领域，公开了一种双向变流器下垂特征的控制方法、装置及介质，包括：获取双向变流器和二极管整流机组的输出功率，以及电压给定值和负荷电压实际值；通过双向变流器和二极管整流机组的输出功率计算电压指令值；对电压给定值，负荷电压实际值和电压指令值依次进行电压环控制和电流环控制以便生成PWM波；调整PWM波的占空比，以便双向变流器的输出功率等于二极管整流机组的输出功率。由此，基于电压环和电流环的双环控制生成PWM波，并通过对PWM波占空比的调整实现双向变流器的输出功率等于二极管整流机组的输出功率，即，对双向变流器下垂特性进行控制，进而实现双向变流器和二极管整流机组并联运行的均流。

技术研发人员：张文祥,胡禹,万卿,王惠亮,王耀强,黄浩东,张明
受保护的技术使用者：海南金盘智能科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21