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        三相變頻空調(diào)電網(wǎng)不平衡容錯控制技術(shù)研究

        2023-04-29 00:00:00胡斌龍譚
        科技資訊 2023年23期

        作者簡介:胡斌(1988—),男,博士,研究方向為控制理論與控制工程。

        龍譚(1994—),男,碩士,研究方向為永磁同步電機驅(qū)動控制和功率變換控制。

        摘" 要:當三相電網(wǎng)不平衡時,三相電網(wǎng)供電的變頻空調(diào)容易因網(wǎng)側(cè)電流突變而觸發(fā)過流保護停機。為了增強三相變頻空調(diào)在電網(wǎng)不平衡下的容錯運行能力,文章探明了三相電網(wǎng)不平衡下的可控裕量與輸入輸出電壓調(diào)制比、電網(wǎng)電壓不平衡度之間的關(guān)系,并提出了不可控區(qū)域的退化Boost控制。實驗結(jié)果表明,采用該控制方案的三相變頻空調(diào)即便在電網(wǎng)缺一相時仍能輸出較高的功率。

        關(guān)鍵詞:電網(wǎng)不平衡" 三相維也納功率因數(shù)校正" 容錯控制" 電網(wǎng)缺相

        中圖分類號:TN77

        Abstract: When the three-phase power grid is unbalanced, the variable-frequency air conditioner powered by the three-phase power grid is prone to shutdown because sudden changes in the current on the grid side trigger overcurrent protection. In order to enhance the fault-tolerant operation ability of three-phase variable-frequency air conditioners under unbalanced power grids, the article verifies the relationship between the controllable margin under unbalanced three-phase power grids and the input-output voltage modulation ratio and the voltage imbalance degree of power grids, and proposes a degraded Boost control for uncontrollable areas. The experimental results show that the three-phase variable-frequency air conditioner that uses this control scheme can still output higher power even when one phase of the power grid is missing.

        Key Words: Unbalanced power network; Three-phase Vienna power factor correction; Fault-tolerant control; Phase loss in the power network

        電網(wǎng)供電的變頻空調(diào)需要先通過整流電路將交流電壓變換成直流電壓,再通過逆變電路驅(qū)動變頻壓縮機,最終實現(xiàn)壓縮機的變頻調(diào)速。由于功率等級和諧波電流的限制,功率較大的輕型商用變頻空調(diào)已經(jīng)開始采用三相有源功率因數(shù)校正(PFC)電路作為其前級的整流變換器,而三相維也納PFC因其低成本、高功率密度和高可靠性等優(yōu)點,成為備受青睞的三相有源PFC方案[1-2]。

        電網(wǎng)一般以三相四線制向用戶供電,是三相負載與單相負載混合用電的供電網(wǎng)絡。在理想情況下,單相負載均衡地分接在三相電網(wǎng)上,三相電網(wǎng)是平衡的。但是,在電網(wǎng)的實際運行中,由于單相用戶的不可控增容減容、單相負載用電的不可控變化以及配電網(wǎng)監(jiān)控調(diào)整的不及時等眾多因素的影響,三相電網(wǎng)不平衡的現(xiàn)象時有發(fā)生[3-4]。因此,三相電網(wǎng)供電的變頻空調(diào)必須考慮三相電網(wǎng)不平衡的用電場景。

        三相維也納PFC的調(diào)制電壓不僅與開關(guān)的狀態(tài)有關(guān),還與網(wǎng)側(cè)電流的方向有關(guān)。在三相電網(wǎng)平衡的理想情況下,網(wǎng)側(cè)電流與電網(wǎng)電壓的相位保持一致,三相維也納PFC的控制器總能輸出所需的調(diào)制電壓。然而,當三相電網(wǎng)不平衡時,網(wǎng)側(cè)電流與電網(wǎng)電壓之間會出現(xiàn)相位差,限制三相維也納PFC的調(diào)制電壓。如果三相電網(wǎng)的不平衡度過大,三相維也納PFC就會存在不可控的情況,導致網(wǎng)側(cè)電流出現(xiàn)尖峰,容易觸發(fā)過流保護。

        目前學術(shù)界有學者研究三相電網(wǎng)不平衡下的恒功率控制方案[5-7],但這種方案的網(wǎng)側(cè)電流不平衡,存在功率器件電流應力不均衡的問題。

        1三相電網(wǎng)不平衡下網(wǎng)側(cè)電流平衡控制的可控區(qū)域

        本文研究的三相變頻空調(diào)整流變換器是三相維也納PFC電路,其拓撲如圖1所示。三相維也納PFC的調(diào)制電壓由網(wǎng)側(cè)電流的極性和開關(guān)的狀態(tài)決定,且每個時刻a、b、c三點分別只有兩個電平可用。例如:假設(shè),當開關(guān)導通時,;當開關(guān)關(guān)斷時,;此時,a點的電位只有可用。因此,在如圖2所示的調(diào)制電壓空間矢量αβ平面上,三相維也納PFC拓撲在任意時刻都只有8個電壓矢量可用。

        根據(jù)網(wǎng)側(cè)三相電流的極性,網(wǎng)側(cè)電流空間矢量將如圖2所示的整個αβ平面劃分成6個區(qū)域,即區(qū)域I、II、III、IV、V和VI。可用的電壓矢量由網(wǎng)側(cè)電流空間矢量所處的區(qū)域決定。以網(wǎng)側(cè)電流空間矢量處于區(qū)域I(陰影區(qū)域)為例,可用的電壓矢量全部落在圖2的虛線六邊形中,包括位于6個頂點的6個矢量和位于中點的2個冗余短矢量。若調(diào)制電壓矢量超出虛線六邊形區(qū)域,則三相維也納PFC不可控。

        當網(wǎng)側(cè)電流空間矢量接近區(qū)域I的下邊界時,如圖3所示,若對應的調(diào)制電壓空間矢量滯后于網(wǎng)側(cè)電流空間矢量,則三相維也納PFC的調(diào)制電壓空間矢量被限制在圖3的陰影三角形區(qū)域內(nèi)。記網(wǎng)側(cè)電流與調(diào)制電壓的空間矢量夾角為θ。根據(jù)圖3中的幾何關(guān)系和正弦定理可知,三相維也納PFC可控的必要條件是:

        網(wǎng)側(cè)電流空間矢量接近區(qū)域I上邊界的情形同理可得,這里不再贅述。

        下面討論三相電網(wǎng)電壓不平衡度與三相維也納PFC網(wǎng)側(cè)電壓電流空間矢量夾角之間的關(guān)系。根據(jù)對稱分量法,任何三相不平衡的電流、電壓或阻抗都可以表示成平衡的正序、負序與零序3個分量之和。由于三相維也納PFC為三相三線制,所以三相電網(wǎng)電壓的零序分量可以忽略。此時,不平衡的三相電網(wǎng)電壓可以表示成:

        式(3)中,和分別為正序分量和負序分量的幅值。

        以三相電網(wǎng)電壓的正序分量大于或等于負序分量(即)為例,在網(wǎng)側(cè)電流平衡控制下,令穩(wěn)態(tài)的網(wǎng)側(cè)電流與電網(wǎng)電壓正序分量的空間矢量方向保持一致。定義三相電網(wǎng)電壓不平衡度,則。取為電壓基準值,電流幅值為電流基準值,則歸一化后的網(wǎng)側(cè)電壓和電流可以分別表示成:

        此時,網(wǎng)側(cè)電壓和電流的空間矢量在αφ/2βφ/2坐標系下的軌跡和幾何關(guān)系如圖4所示。

        由于三相維也納PFC網(wǎng)側(cè)電感的阻抗很小,網(wǎng)側(cè)電感上的壓降可以忽略,所以調(diào)制電壓空間矢量可以近似為電網(wǎng)電壓空間矢量。因此,根據(jù)夾角公式和均值不等式,由公式(9)和(10)可得,網(wǎng)側(cè)電流與調(diào)制電壓的空間矢量夾角θ滿足如下關(guān)系:

        記三相維也納PFC的輸入輸出電壓調(diào)制比為。以三相維也納PFC在網(wǎng)側(cè)電流平衡控制下可控的夾角裕量?θ(單位為度)作為公式(13)的評價指標,則夾角裕量與輸入輸出電壓調(diào)制比、電網(wǎng)電壓不平衡度之間的關(guān)系如圖5所示??梢姡瑠A角裕量與輸入輸出電壓調(diào)制比、電網(wǎng)電壓不平衡度均成反比。

        2 不可控區(qū)域的退化Boost控制

        當三相維也納PFC處于圖5的不可控區(qū)域時,為了實現(xiàn)容錯控制,選取三相電網(wǎng)中線電壓有效值最大的兩相,主動斷開第三相的連接,將三相維也納拓撲退化成單相T型三電平Boost拓撲。

        以斷開C相為例,則AB兩相退化為單相PFC的輸入電源。如圖6所示,當輸入電壓時,。忽略器件壓降,若雙向開關(guān)與均關(guān)斷,則a點和b點相對于電容中點O的電壓分別為和;若雙向開關(guān)關(guān)斷、導通,則a點和b點相對于電容中點O的電壓分別為和0;若雙向開關(guān)導通、關(guān)斷,則a點和b點相對于電容中點O的電壓分別為0和;若雙向開關(guān)與均導通,則a點和b點相對于電容中點O的電壓均為0。輸入電壓的情形類似可得,這里不再贅述。

        在單相T型三電平Boost拓撲下,調(diào)制電壓為a點和b點之間的電壓,即,需要控制的網(wǎng)側(cè)電流為,該拓撲不存在調(diào)制電壓的空間矢量無法合成問題和網(wǎng)側(cè)電流的不可控區(qū)域。此時,網(wǎng)側(cè)電流與調(diào)制電壓的關(guān)系為

        3 實驗測試

        在型號為RFD-120QW/BSDN8Y-D(B1)的美的三相變頻空調(diào)樣機上進行實驗測試。其三相維也納PFC電路的主要參數(shù)如表1所示。

        由于缺相是三相電網(wǎng)不平衡情形中較為嚴重的一種,所以實驗主要測試三相變頻空調(diào)在電網(wǎng)缺一相時的容錯運行能力。從實驗結(jié)果圖7中可以看出,在退化Boost控制下,網(wǎng)側(cè)電流沒有出現(xiàn)突變的尖峰,三相變頻空調(diào)仍能輸出較高的功率。

        4 結(jié)論

        本文研究了三相變頻空調(diào)的維也納PFC在電網(wǎng)不平衡下的可控區(qū)域,并提出了不可控區(qū)域的退化Boost控制,以增強三相變頻空調(diào)的容錯運行能力。在網(wǎng)側(cè)電流平衡控制下,三相維也納PFC網(wǎng)側(cè)電流與調(diào)制電壓的空間矢量夾角裕量與輸入輸出電壓調(diào)制比、電網(wǎng)電壓不平衡度均成反比。當三相維也納PFC處于不可控區(qū)域時,將三相維也納拓撲退化成單相T型三電平Boost拓撲。在三相變頻空調(diào)上的實驗結(jié)果表明,采用該控制方案的三相變頻空調(diào)即便在電網(wǎng)缺一相時仍能輸出較高的功率。

        參考文獻

        [1]梁相印.直流充電樁前級VIENNA整流器的研究與實現(xiàn)[D].西安:西安科技大學,2022.

        [2]李向陽.微電網(wǎng)群三相不平衡補償方法及諧振穩(wěn)定性研究[D].蘭州:蘭州理工大學,2023.

        [3]蘇大勇.不平衡電網(wǎng)下三電平PWM整流器控制研究[D].大連:大連海事大學,2021.

        [4]史兆成.寬范圍不平衡電網(wǎng)下三相VIENNA整流器電流控制策略的研究[D].南京:南京理工大學,2021.

        [5]吳馥云,陸朱衛(wèi),陳海霞,等.不平衡電網(wǎng)下基于功率解耦的PWM整流器控制策略研究[J].機電信息,2023(16):17-20.

        [6]何晨,黃海宏.不平衡電網(wǎng)條件下維也納整流器控制策略研究[J].電器與能效管理技術(shù),2022(4):12-18,34.

        [7]黃銳.電網(wǎng)不平衡狀態(tài)下維也納整流器的研究[D].廣州:廣東工業(yè)大學,2021.

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