CN102307004A - 一种基于lcl滤波的可控整流器参数辨识方法 - Google Patents

Abstract

一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法，属于适合电感-电容-电感(LCL)滤波的参数辨识方法。所述一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法包括五个步骤：1、短路电流的获取过程；2、基于遗传算法的参数辨识；3、启动时电网初始相角的获取；4、LCL滤波条件下的电网虚拟磁链值的实时估算；5、LCL滤波条件下的***定向角的获取。优点：1、采用遗传算法对电网参数进行辨识，实现了电网虚拟磁链初值及相位较为准确观测，实现了整流器平稳启动。2、获得考虑电网内电感的LCL滤波器谐振频率，给LCL滤波器的谐振抑制提供可靠依据。3、为基于LCL滤波的可控整流器无传感器运行提供了精确的电网虚拟磁链定向，有利于控制***的稳定运行。

Description

一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法

技术领域

本发明涉及一种适合电感-电容-电感(LCL)滤波的参数辨识方法，特别是一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法。

背景技术

三相并网变流器具有输出电流正弦，谐波含量低，功率因数可调及能量双向流动的优点，其体积小及重量轻，是真正的“绿色电能变换器”。其在有源电力滤波(APF)、统一潮流控制(UPFC)、超导储能(SMES)、高压直流输电(HVDC)、电力传动以及太阳能、风能等可再生能源的并网发电等领域广泛应用。随着国家“十二五”规划的实施，节能减排力度不断加大和对绿色能源需求不断增加，并网变流器的应用将会更加广泛。

但是变流器的器件开关频率约为2～15kHz，所产生开关频率或开关频率整数倍的谐波频率较低，该谐波进入电网后，会对谐波干扰敏感的电网负载产生一定影响，严重时甚至发生设备损毁。采用LCL滤波时，谐波抑制效果好，可以减少电感量，降低开关频率。但控制此变流器，不仅需要检测电网电压、电流以及直流母线电压，如果采用主动阻尼法抑制谐振，一般还需检测交流滤波电容支路电压或电流。这不仅增加整流器的成本，也给整个装置的设计安装带来诸多不利。同时电网电压传感器检测到的实际是包含电网感抗影响的电压，由于LCL滤波器本身感抗较小，电网感抗特别是变压器漏感等的影响无法忽略，从而影响到整流器的稳定运行。

三相PWM整流器电网电路与三相交流电机的定子电路有很大的相似性。采用类似于交流电机磁链观测的方法，利用三相PWM整流器直流母线电压及开关状态构造出虚拟的电网磁链矢量作为PWM整流器的定向矢量，可以节省电网电压传感器，而且也增强***抗扰性能。但虚拟电网磁链存在观测初值问题，初值估计的不准确可能导致整流器启动时，电网电流和直流母线电压剧烈波动，甚至无法启动。现有初值估计方法都是基于纯电感滤波的整流器提出的，由于LCL三阶滤波器的复杂性，不能简单参考以上方法。再由于电网自身带有感抗，特别是变压器自带的漏感也会改变LCL滤波器谐振频率，同时有可能严重影响电网磁链观测。

发明内容

本发明的目的是要提供一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法，解决了基于LCL滤波的可控整流器传感器过多、***定向不准以及采用无电压传感器控制后的启动失控问题。

本发明的目的是这样实现的：所述一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法包括五个步骤：1、短路电流的获取过程；2、基于遗传算法的参数辨识；3、启动时电网初始相角的获取；4、LCL滤波条件下的电网虚拟磁链值的实时估算；5、LCL滤波条件下的***定向角的获取；具体步骤如下：

步骤一、短路电流的获取过程为：

步骤1.1、采样直流母线电压，此时为不可控整流所得电压；

步骤1.2、向三桥臂整流电路6个功率器件发出持续时间为T的零矢量信号(0，0，0)或(1，1，1)，相当于整流电路所有上桥臂或下桥臂短路，这时电路相当于只有电网电源作用的三相对称电路；

步骤1.3、通过霍尔电流传感器采样某相电流，以T/4为一个采样周期，采样4次，记录4个采样值；

步骤二、基于遗传算法的参数辨识：

步骤2.1、建立遗传算法适应度函数，将4个电流采样值作为真实值，将通过短路电流数学模型计算电流作为估计值；通过适应度函数计算的适应度作为辨识参数的选择标准；

步骤2.2、采样所得的不可控整流直流母线电压，其大小在1/2至1倍线电压峰值之间波动，那么相电压幅值应该为直流母线电压的

至倍之间；电压初始相位角取一个2π周期；工频角频率100πrad/s，取工频±1％的偏差为搜索范围；依据

电网电感(L_r)加入会使谐振角频率ω_x单调下降，其极值为滤波器原有谐振频率的

倍，则谐振角频率搜索范围在滤波器原有谐振频率到这一极值之间；

步骤2.3、依据参数搜索范围，随机产生初始参数种群；将每组参数个体用于计算电流估计值，比较采样值与估计值的误差，得到适应度函数值；然后对种群进行选择运算，并保留精英种群，接着进行交叉和变异运算，生成新一代群体；根据算法停止条件，如进化代数或最小适应度值，判断计算是否终止，否则从第二步重新计算；

步骤三、启动时电网初始相角的获取：

步骤3.1、遗传算法的计算时间较长，电网初始相角需要重新计算；重新发出零矢量，持续时间为2个T/4，采样短路电流两次，采样间隔T/4；

步骤3.2、依据短路电流模型，已知采样电流，和辨识所得的电网电压幅值U、频率ω以及LCL滤波器的谐振频率ω_x，反算初始相位角；其有两个解，通过另一采样电流验算，得到真实解；

步骤四、LCL滤波条件下的电网虚拟磁链值的实时估算：

步骤4.1、依据三相桥臂开关状态和直流母线电压计算整流侧三相电压，转化到两相静止坐标系下，采用低通滤波器得到两相静止坐标系下整流侧磁链；

步骤4.2、检测整流侧电流，转化到两相静止坐标系下，依据电网内电感及LCL滤波器电感计算两相静止坐标系下电感磁链；

步骤4.3、整流侧磁链与电感磁链相加，获得基于LCL滤波的实时电网虚拟磁链值(ψ_α，ψ_β)；

步骤五、LCL滤波条件下的***定向角的获取：

步骤5.1、两相静止坐标系下电网虚拟磁链值ψ_β除以ψ_α，得到正切值；计算反正切函数，得到电网虚拟磁链定向角；

步骤5.2、利用虚拟定向角，将整流侧电流、电容电流进行旋转坐标变换，将整流侧电压给定进行旋转坐标反变换，从而实现整流器的虚拟磁链定向控制。

有益效果，由于采用了上述方案，该方法包括整流器启动前和启动后两个部分。整流器启动前，采样直流母线电压，向整流器发出零矢量采样整流侧的短路电流。依据短路电流模型，通过遗传算法辨识电网电压幅值、相位、频率以及LCL滤波器的谐振频率等。再次发出零矢量，采样短路电流，通过已经辨识电网电压幅值、频率以及LCL滤波器的谐振频率获得电网电压初始相位，估算电网虚拟磁链初值。整流器启动后，依据重构所得整流侧磁链及电感磁链，得到实时电网虚拟磁链值，计算虚拟磁链定向角，实现***的精确定向控制。解决了基于LCL滤波的可控整流器传感器过多、***定向不准以及采用无电压传感器控制后的启动失控问题，达到了本发明的目的。

优点：

1、采用遗传算法对电网参数进行辨识，实现了电网虚拟磁链初值及相位较为准确观测，实现了整流器平稳启动。

2、获得考虑电网内电感的LCL滤波器谐振频率，给LCL滤波器的谐振抑制提供可靠依据。

3、为基于LCL滤波的可控整流器无传感器运行提供了精确的电网虚拟磁链定向，有利于控制***的稳定运行。

附图说明

图1是基于LCL滤波的可控整流器无电压传感器控制框图。

图2是LCL滤波的三相VSR拓扑结构图。

图3是短路时单相LCL电路图。

图4是电网参数辨识的遗传算法流程图。

图5是短路电流波形图。

图6是无初始虚拟磁链值启动图。

图7是有准确初始虚拟磁链值启动图。

图8是采用参数辨识估算初始虚拟磁链值启动图。

图9是磁链角度跟踪仿真图。

图10是母线电压阶跃图。

具体实施方式

实施例1：所述一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法包括五个步骤：1、短路电流的获取过程；2、基于遗传算法的参数辨识；3、启动时电网初始相角的获取；4、LCL滤波条件下的电网虚拟磁链值的实时估算；5、LCL滤波条件下的***定向角的获取；

具体步骤如下：

步骤一、中短路电流的获取过程为：

步骤1.1、采样直流母线电压，此时为不可控整流所得电压；

步骤1.2、向三桥臂整流电路6个功率器件发出持续时间为T的零矢量信号(0，0，0)或(1，1，1)，相当于整流电路所有上桥臂或下桥臂短路，这时电路相当于只有电网电源作用的三相对称电路；

步骤1.3、通过霍尔电流传感器采样某相电流，以T/4为一个采样周期，采样4次，记录4个采样值；

步骤二、基于遗传算法的参数辨识：

步骤2.1、建立遗传算法适应度函数，将4个电流采样值作为真实值，将通过短路电流数学模型计算电流作为估计值；通过适应度函数计算的适应度作为辨识参数的选择标准；

步骤2.2、采样所得的不可控整流直流母线电压，其大小在1/2至1倍线电压峰值之间波动，那么相电压幅值应该为直流母线电压的

至

倍之间；电压初始相位角取一个2π周期；工频角频率100π rad/s，取工频±1％的偏差为搜索范围；依据

电网电感(L_r)加入会使谐振角频率ω_x单调下降，其极值为滤波器原有谐振频率的

倍，则谐振角频率搜索范围在滤波器原有谐振频率到这一极值之间；

步骤2.3、依据参数搜索范围，随机产生初始参数种群；将每组参数个体用于计算电流估计值，比较采样值与估计值的误差，得到适应度函数值；然后对种群进行选择运算，并保留精英种群，接着进行交叉和变异运算，生成新一代群体；根据算法停止条件，如进化代数或最小适应度值，判断计算是否终止，否则从第二步重新计算；

步骤三、启动时电网初始相角的获取：

步骤3.1、遗传算法的计算时间较长，电网初始相角需要重新计算；重新发出零矢量，持续时间为2个T/4，采样短路电流两次，采样间隔T/4；

步骤3.2、依据短路电流模型，已知采样电流，和辨识所得的电网电压幅值U、频率ω以及LCL滤波器的谐振频率ω_x，反算初始相位角；其有两个解，通过另一采样电流验算，得到真实解；

步骤四、LCL滤波条件下的电网虚拟磁链值的实时估算：

步骤4.1、依据三相桥臂开关状态和直流母线电压计算整流侧三相电压，转化到两相静止坐标系下，采用低通滤波器得到两相静止坐标系下整流侧磁链；

步骤4.2、检测整流侧电流，转化到两相静止坐标系下，依据电网内电感及LCL滤波器电感计算两相静止坐标系下电感磁链；

步骤4.3、整流侧磁链与电感磁链相加，获得基于LCL滤波的实时电网虚拟磁链值(ψ_α，ψ_β)；

步骤五、LCL滤波条件下的***定向角的获取：

步骤5.1、两相静止坐标系下电网虚拟磁链值ψ_β除以ψ_α，得到正切值；计算反正切函数，得到电网虚拟磁链定向角；

步骤5.2、利用虚拟定向角，将整流侧电流、电容电流进行旋转坐标变换，将整流侧电压给定进行旋转坐标反变换，从而实现整流器的虚拟磁链定向控制。

在图2中，根据拓扑结构的对称性，忽略电感内阻，给出单相支路的电压电流方程组

$e\left(t\right)=L_g\frac{{\mathrm{di}}_1\left(t\right)}{\mathrm{dt}}+u_c\left(t\right)---\left(1\right)$

$u_c\left(t\right)=L\frac{{\mathrm{di}}_2\left(t\right)}{\mathrm{dt}}+u\left(t\right)---\left(2\right)$

i₁(t)＝i₂(t)+i_c(t)                 (3)

$C\frac{{\mathrm{du}}_{\mathrm{dc}}\left(t\right)}{\mathrm{dt}}=i_{\mathrm{dc}}\left(t\right)-\frac{u_{\mathrm{dc}}\left(t\right)}{R}---\left(4\right)$

式中e(t)，i₁(t)分别为电网电压和电流；

u_c(t)，i_c(t)分别为电容电压和电流；

u(t)，i₂(t)分别为整流器交流侧电压电流；

L_g，L，C_f分别为LCL滤波器的电网侧电感、整流侧电感和电容；

u_dc(t)，i_dc(t)分别为直流母线电压和电流；

C，R_dc分别为母线滤波电容和负载；

依据每个桥臂功率器件开关状态可得整流器交流侧电压及母线电流，分别如式(5)和式(6)所示。

$u\left(t\right)=u_{\mathrm{dc}}\left(t\right)S_k-\frac{u_{\mathrm{dc}}\left(t\right)}{3}\underset{k=a,b,c}{\mathrm{\Σ}}{S}_k---\left(5\right)$

$i_{\mathrm{dc}}\left(t\right)=\underset{k=a,b,c}{\mathrm{\Σ}}{i}_k\left(t\right).S_k---\left(6\right)$

式中，S_k为每个桥臂功率器件开关函数，上桥臂开通，下桥臂关断时为1，反之为0。

如果依据式(1)和式(2)直接估算电网电压，电流微分所引入的噪声会导致电网电压估算不准确，甚至无法估计。依据虚拟磁链原理，使用虚拟电网磁链代替电网电压，可以有效避免噪声干扰。由于在低频时LCL滤波器的电容作用可以忽略，采用纯电感滤波的虚拟电网磁链模型，使用整流器侧电流代替电网电流，得到两相静止坐标系下LCL滤波的三相PWM整流器虚拟磁链为

ψ_α(t)＝(L_g+L)i_2α+∫u_α(t)dt    (7)

ψ_β(t)＝(L_g+L)i_2β+∫u_β(t)dt    (8)

$\mathrm{\θ}=\arccos ({\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{\α}}/\sqrt{{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{\α}}^2+{\mathrm{\ψ}}_{\mathrm{\β}}^2})---\left(9\right)$

式中 $\left\{\begin{array}{c}{u}_{\mathrm{\α}}=\frac{2}{3}{u}_{\mathrm{dc}}(S_a-\frac{1}{2}(S_b+S_c))\\ u_{\mathrm{\β}}=\frac{\sqrt{3}}{3}{u}_{\mathrm{dc}}(S_b-S_c)\end{array}\right.$

为整流器交流侧重构电压的α、β分量，ψ_α(t)、ψ_β(t)分别为虚拟电网磁链的α、β分量，θ为虚拟电网磁链矢量角，其落后电网电压矢量角π/2。

由于虚拟电网磁链积分初值未知，如采用式(7)、(8)估算其值，会在估算出的虚拟电网磁链中引入与积分初值有关的直流偏置。一般常采用低通滤波器代替纯积分器，如式(10)、(11)所示。

ψ_α＝(L_g+L)i_2α+LPF(u_α)       (10)

ψ_β＝(L_g+L)i_2β+LPF(u_β)       (11)

但是其初始值未知同样会导致滤波时间延长，致使启动过程中虚拟磁链定向不准，电压电流波动剧烈。另外，变频器在接入电网之前一般接有变压器，起到变压隔离的作用，但变压器漏感L_r相对于较小的LCL电感，就成为一个不可忽略的量，影响虚拟磁链的准确观测。以上两个量必须在启动之前准确预测。

在整流器启动前，向整流器发出零矢量，相当于整流器侧三相短路，短路时单相LCL电路图如图3所示。此时u(t)为零，有利于电路简化，但由于滤波电容作用，会在短路电流中产生谐振频率分量，因此不能直接套用纯电感滤波时的初始虚拟电网磁链估算公式。设A相电压依据图3建立单相支路整流器交流侧电流i2的瞬时方程。

式中

$K_3=-\frac{U}{\mathrm{M\ω}({\mathrm{\ω}}^2-{\mathrm{\ω}}_x^2)}---\left(16\right)$

ω_x、M分别为考虑电网电感的LCL滤波器谐振频率和其参数的积。依据电网虚拟磁链矢量与电网电压矢量的关系，得两相静止坐标系下电网虚拟磁链公式。

通过式(17)和(18)，可将磁链初始值的辨识转化为A相电网电压初始值的辨识，包括电网电压的幅值、初始相位角。通过式(12)可知，变压器漏感的辨识可以转化为对LCL滤波器谐振频率的辨识。实际电网频率会有一定的波动同样需要精确辨识，那么需辨识参数有：电网电压的幅值、初始相位角、工频角频率和LCL滤波器的谐振角频率。

采样A相电流i₂4次，由此建立适应度函数，如式(19)所示。

式中，i^*(t_i)为t_i时刻的采样值，i(t_i)为通过式(12)计算的t_i时刻估计值。参数的求值就转化为对适应度函数求极小值问题。

为减小遗传算法的求解时间，以及尽量避免解的局部收敛，需要对求解参数的范围做进一步的规定。u_dc(0_)为发出零矢量前，采样所得的不可控整流直流母线电压，其大小在1/2至1倍线电压峰值之间波动，那么相电压幅值应该为直流母线电压的

至

倍之间。电压初始相位角取一个2π周期。工频角频率100π rad/s，取工频±1％的偏差为搜索范围。电网电感加入会使谐振角频率ω_x单调下降，其极值为滤波器原有谐振频率的

倍，则谐振角频率搜索范围在滤波器原有谐振频率到这一极值之间。

电网参数辨识的遗传算法流程如图4所示。首先确定每个参数的搜索范围，产生初始参数种群。将每组参数个体用于计算电流估计值，比较采样值与估计值的误差，得到适应度函数值。然后对种群进行选择运算，并保留精英种群，接着进行交叉和变异运算，生成新一代群体。根据算法停止条件，判断计算是否终止，否则从第二步重新计算。

由于遗传算法计算时间长，辨识所得的初始相位角如不能在启动时使用。可以利用其他辨识所得参数，在启动前加两个零矢量，采样A相电流，通过第一个A相整流器侧电流采样值，由式(12)得两个初始相位角。再将相位角代入式(12)，计算第二时刻电流值，与实际采样值比较，取两者最接近时的相位角。

本发明提出的控制方法在仿真软件Matlab和实验样机上通过验证。仿真及实验参数如下：***额定功率1KW，变压器二次侧开路线电压有效值40V，母线电压150V，开关频率5KHz，LCL滤波器及变压器漏感参数分别为整流器侧电感L＝1.41mH，电容C_f＝4.75μF(Δ型)，电网侧电感L_g＝0.82mH(变压器漏感0.22mH)。

发出零矢量前，实验采样得到的直流母线电压为50.64V，依据实验参数确定需辨识参数搜索范围。发出零矢量后，对整流器侧A相电流值采样4次，采样间隔0.5ms。实验中电流及电压检测采用霍尔传感器，并采用16位快速转换芯片AD7656。图5为发出零矢量A相整流侧电流及母线电压图，由于三相电流的续流，母线电压在停止零矢量作用后充电上升。调用遗传算法工具箱，编写适应度函数文件，设置种群规模100，精英遗留2，交叉概率0.8，变异概率0.01。

辨识所得参数输入数字控制器DSP TMS320F2812控制程序，再发零矢量，得到电压初始相位角，并判定真实值。再依据式(17)、(18)算得电网虚拟磁链初始值，由式(9)计算定向角，启动整流器。启动后，电网虚拟磁链计算切换到式(10)、(11)。

图6、图7和图8分别为整流器无初始虚拟磁链值、通过检测电网电压算得的准确初始虚拟磁链值以及采用参数辨识估算初始虚拟磁链值的A相网侧电流及母线电压启动波形图。比较有准确初始虚拟磁链值时的启动电流和母线电压，无初始虚拟磁链值启动时，母线电压超调大，且启动电流及母线电压振荡剧烈，需要较长的稳定时间，而采用参数辨识估算初始虚拟磁链值启动时，启动电流的波动减少，母线电压超调变小，但因为有一定的初始虚拟磁链估计误差，启动电流还有一定的波动，稳定时间也有一定延长。图9为整流器启动时无初始虚拟磁链值和采用参数辨识估算初始虚拟磁链值的磁链角度跟踪仿真图。长虚线代表无初始虚拟磁链值的虚拟磁链角度跟踪轨迹，而短虚线代表采用参数辨识估算初始虚拟磁链值的虚拟磁链角度跟踪轨迹，实线代表实际电网虚拟磁链角度轨迹。采用参数辨识估算初始虚拟磁链值的虚拟磁链角度跟踪轨迹与电网虚拟磁链角度轨迹基本重合，而无初始虚拟磁链值的虚拟磁链角度跟踪轨迹需要经过半个基频周期才能跟踪正确。与图6图和7图比较可知，实际的无初始虚拟磁链值的磁链跟踪稳定还需更长时间。图10为整流器母线电压从150V阶跃至200V时A相网侧电流波形图，由于此时磁链跟踪稳定，母线电压及A相网侧电流稳定迅速。

Claims (3)

1.一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法，其特征是：所述可控整流器参数辨识方法包括五个步骤：1、短路电流的获取过程；2、基于遗传算法的参数辨识；3、启动时电网初始相角的获取；4、LCL滤波条件下的电网虚拟磁链值的实时估算；5、LCL滤波条件下的***定向角的获取；具体步骤如下：

步骤一、短路电流的获取过程为：

步骤1.1、采样直流母线电压，此时为不可控整流所得电压；

步骤1.2、向三桥臂整流电路6个功率器件发出持续时间为T的零矢量信号(0，0，0)或(1，1，1)，相当于整流电路所有上桥臂或下桥臂短路，这时电路相当于只有电网电源作用的三相对称电路；

步骤1.3、通过霍尔电流传感器采样某相电流，以T/4为一个采样周期，采样4次，记录4个采样值；

步骤二、基于遗传算法的参数辨识：

步骤2.1、建立遗传算法适应度函数，将4个电流采样值作为真实值，将通过短路电流数学模型计算电流作为估计值；通过适应度函数计算的适应度作为辨识参数的选择标准；

步骤2.2、采样所得的不可控整流直流母线电压，其大小在1/2至1倍线电压峰值之间波动，那么相电压幅值应该为直流母线电压的

至倍之间；电压初始相位角取一个2π周期；工频角频率100π rad/s，取工频±1％的偏差为搜索范围；依据

电网电感(L_r)加入会使谐振角频率ω_x单调下降，其极值为滤波器原有谐振频率的

倍，则谐振角频率搜索范围在滤波器原有谐振频率到这一极值之间；

步骤2.3、依据参数搜索范围，随机产生初始参数种群；将每组参数个体用于计算电流估计值，比较采样值与估计值的误差，得到适应度函数值；然后对种群进行选择运算，并保留精英种群，接着进行交叉和变异运算，生成新一代群体；根据算法停止条件，如进化代数或最小适应度值，判断计算是否终止，否则从第二步重新计算；

步骤三、启动时电网初始相角的获取：

步骤3.1、遗传算法的计算时间较长，电网初始相角需要重新计算；重新发出零矢量，持续时间为2个T/4，采样短路电流两次，采样间隔T/4；

步骤3.2、依据短路电流模型，已知采样电流，和辨识所得的电网电压幅值U、频率ω以及LCL滤波器的谐振频率ω_x，反算初始相位角；其有两个解，通过另一采样电流验算，得到真实解；

步骤四、LCL滤波条件下的电网虚拟磁链值的实时估算：

步骤4.1、依据三相桥臂开关状态和直流母线电压计算整流侧三相电压，转化到两相静止坐标系下，采用低通滤波器得到两相静止坐标系下整流侧磁链；

步骤4.2、检测整流侧电流，转化到两相静止坐标系下，依据电网内电感及LCL滤波器电感计算两相静止坐标系下电感磁链；

步骤4.3、整流侧磁链与电感磁链相加，获得基于LCL滤波的实时电网虚拟磁链值(ψ_α，ψ_β)；

步骤五、LCL滤波条件下的***定向角的获取：

步骤5.1、两相静止坐标系下电网虚拟磁链值ψ_β除以ψ_α，得到正切值；计算反正切函数，得到电网虚拟磁链定向角；

步骤5.2、利用虚拟定向角，将整流侧电流、电容电流进行旋转坐标变换，将整流侧电压给定进行旋转坐标反变换，从而实现整流器的虚拟磁链定向控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法，其特征在于，带有LCL滤波器的可控整流的拓扑结构包括电网电源及电网内电抗(1)、LCL滤波器(2)、三桥臂整流电路(3)、直流侧滤波电容C(4)、直流负载(5)。电网电源与内电抗分别于LCL滤波器的三相输入端相连，LCL滤波器的输出端分别与三桥臂整流电路中每一桥臂中点相连，直流侧滤波电容C与负载并联，并分别连接于三桥臂整流电路的两个输出端。

3.根据权利要求1所述的一种基于LCL滤波的可控整流器参数辨识方法，其特征在于，带有LCL滤波器的可控整流的无传感器控制结构包括整流侧电流的检测(6)、LCL滤波器电容电流的检测(7)、直流母线电压的检测(8)、参数辨识单元(9)、电网虚拟磁链的计算单元(10)、电网虚拟磁链定向角的计算单元(11)、直流电压控制单元(12)、电流控制单元(13)、主动阻尼控制单元(14)、电压空间矢量发生单元(15)。给定直流电压

与直流母线电压的检测值(U_dc)送入直流电压控制单元(12)，得到的有功电流给定

采用定向角(θ)将整流侧电流的检测值(i_a2，i_b2)坐标变换，分别得到d、q轴电流(i_d，i_q)。电流给定

与采样电流(i_d，i_q)送入电流控制单元(13)，电流前馈项等于电源内电感与LCL滤波器电感的和乘以采样电流(i_d，i_q)。LCL滤波器电容电流的检测值(i_ca，i_cb)，进过基于定向角(θ)的坐标反变换，送入阻尼控制模块，得到阻尼控制电压值，分别于电流控制单元输出值相加，经过基于定向角(θ)的坐标反变换，得到整流侧电压给定

送入电压空间矢量发生单元(15)，得到开关状态(S_a，b，c)，并给入整流电路(3)。开关状态(S_a，b，c)、直流母线电压的检测值(U_dc)、电流给定

及参数辨识单元(9)所得参数，送入电网虚拟磁链的计算单元(10)，得到电网虚拟磁链ψ_α，ψ_β。再送入电网虚拟磁链定向角的计算单元(11)，得到定向角(θ)。如此循环，实现了无电压传感器控制。

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