一种电压源逆变器校准方法、介质及设备与流程

本申请涉及逆变器，尤其是涉及一种电压源逆变器校准方法、介质及设备。

背景技术：

1、在电压源逆变器中，输出电压的采样精度直接影响闭环控制性能及电能质量。逆变输出电压经采样电路转换为ad采样值后，一般通过线性计算得到逆变电压。然而，实际采样通道不可避免地存在直流零漂，使得上述逆变电压计算值叠加了直流分量。闭环控制会将该含直流误差的采样值误认为真实电压，进而在发波值中注入反向直流分量，最终导致实际输出电压出现直流偏置。

2、对此，工程上普遍采用在线校准方式：在电压源运行过程中，实时提取输出电压或发波值的直流分量作为反馈量，与零参考比较后经pi或纯积分等调节器生成补偿量，对采样计算方程进行修正。在线校准可在一定程度上抑制零漂及负载引入的直流分量，且无需额外硬件电路。但是，为避免多机并联时因调节速度过快而引发环流振荡，在线校准必须保持较慢的调节速度，且补偿量需设置较小限幅；当零漂较大时，小幅度限幅与慢速调节难以在有限时间内完成有效补偿；若提高调节速度，又容易引起输出电压及电流的宽幅度振荡。

3、同时，在逆变器运行初期，若尚未完成在线校准便投入负载，残余零漂会在输出电流中产生较大的直流分量。输出电压直流分量还会引起半母线中点电位偏移、磁性负载偏磁以及三相电压对称性不满足指标等问题。

技术实现思路

1、本申请的其中一个目的在于提供一种能够解决上述背景技术中至少一个缺陷的电压源逆变器校准方法。

2、本申请的另一个目的在于提供一种用于实施上述电压源逆变器校准方法的计算机可读存储介质。

3、本申请的再一个目的在于提供一种用于实施上述电压源逆变器校准方法的电子设备。

4、为达到上述的至少一个目的，本申请的一个方面提供了一种电压源逆变器校准方法，包括如下步骤：在输出继电器未闭合且直流母线已建压的启机阶段，控制逆变桥进行开环发波；获取逆变输出电压的ad采样值，并基于采样计算方程计算得到逆变电压；从逆变电压中提取第一直流分量，并反算采样零漂作为第一补偿量加入采样计算方程；在进入输出继电器闭合的离网运行阶段，获取逆变桥的发波值并从中提取第二直流分量；将第二直流分量与零参考值进行比较，经闭环调节生成第二补偿量并加入采样计算方程；基于加入第一补偿量和第二补偿量后的采样计算方程计算得到目标电压，将逆变电压替换为该目标电压，得到校正后的逆变电压。

5、优选的，采样零漂的具体获取过程为：对逆变电压进行均值滤波和深度低通滤波，得到第一直流分量；将第一直流分量与采样放大系数的比值进行取负，得到所需的采样零漂。

6、优选的，对采样零漂的获取设置校正环节，包括如下过程：控制逆变桥分别输出幅值不同的两个调制波，从两个调制波分别对应的逆变电压中提取第一直流分量并反算相应的采样零漂；若两个采样零漂的差值绝对值小于预设的误差阈值，取两个采样零漂的平均值作为第一补偿量；否则禁止闭合输出继电器并报警；或者，在逆变桥进行开环发波的过程中，控制前级dc/dc单元调节直流母线电压进行变化；若第一直流分量不随直流母线电压变化，将该第一直流分量用于采样零漂的反算；否则禁止闭合输出继电器并报警。

7、优选的，第二补偿量的具体获取过程为：对发波值进行均值滤波和深度低通滤波，得到第二直流分量；将第二直流分量和零参考值输入闭环调节器中，使得闭环调节器输出对应的第二补偿量。

8、优选的，闭环调节器采用pi调节器或纯i调节器。

9、优选的，对第二补偿量进行限幅和限速，使得第二补偿量的幅值小于第一补偿量的幅值，同时第二补偿量的调节速度小于第一补偿量的调节速度。

10、优选的，得到第一补偿量后，在输出继电器闭合前，再次获取逆变输出电压的ad采样值，并通过加入第一补偿量后的采样计算方程计算残余直流分量，通过反算得到残余零漂作为第二补偿量的软启动初值。

11、优选的，基于第一补偿量和第二补偿量加入后的逆变电压的采样计算方程的表达式为：

12、；

13、式中，表示逆变电压，k表示采样放大系数，表示逆变输出电压的ad采样值，表示逆变电压过零时的ad基准值，表示第一补偿量，表示第二补偿量。

14、本申请的另一个方面提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序；当所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的电压源逆变器校准方法。

15、本申请的再一个方面提供了一种电子设备，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序时，实现上述的电压源逆变器校准方法。

16、与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

17、（1）本申请通过在输出继电器断开、直流母线已建立电压的条件下，利用逆变器自身开环发波和既有硬件滤波器，从逆变电压计算值中提取直流分量并反算采样零漂，作为第一补偿量永久写入采样计算方程。由于此时负载未接入、实际逆变输出电压对称且不含直流分量，采样计算值中的直流分量可唯一归因于采样零漂，因此补偿量准确可靠。

18、（2）本申请通过在输出继电器闭合后，提取发波值的直流分量作为反馈量，与零参考值比较后经闭环调节器生成第二补偿量。由于发波值直流分量是控制器为抵消采样零漂而主动注入的反向直流量，因此监测发波值直流分量即可间接反映残余零漂，而无需直接依赖已被零漂污染的采样电压或输出电压。该间接反馈方式能够进一步抑制残余零漂以及实际运行中负载引入的直流分量，提升输出电压的对称性。

1.一种电压源逆变器校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的电压源逆变器校准方法，其特征在于，采样零漂的具体获取过程为：

3.如权利要求1所述的电压源逆变器校准方法，其特征在于，对采样零漂的获取设置校正环节，包括如下过程：

4.如权利要求1所述的电压源逆变器校准方法，其特征在于，第二补偿量的具体获取过程为：

5.如权利要求4所述的电压源逆变器校准方法，其特征在于，闭环调节器采用pi调节器或纯i调节器。

6.如权利要求1-5任一项所述的电压源逆变器校准方法，其特征在于，基于第一补偿量和第二补偿量加入后的逆变电压的采样计算方程的表达式为：

7.如权利要求1所述的电压源逆变器校准方法，其特征在于，对第二补偿量进行限幅和限速，使得第二补偿量的幅值小于第一补偿量的幅值，同时第二补偿量的调节速度小于第一补偿量的调节速度。

8.如权利要求7所述的电压源逆变器校准方法，其特征在于，得到第一补偿量后，在输出继电器闭合前，再次获取逆变输出电压的ad采样值，并通过加入第一补偿量后的采样计算方程计算残余直流分量，通过反算得到残余零漂作为第二补偿量的软启动初值。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-8任一项所述的电压源逆变器校准方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序；当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-8任一项所述的电压源逆变器校准方法。