1756-L73SXT

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   整个控制系统基于旋转坐标系，将变频器的输出交流量转化为直流量，便于PI调节控制。系统主要包括锁相环和SVPWM（空间矢量脉宽调制）等模块，其核心是锁相环。由于电网侧电压存在三相电压不平衡以及谐波的情况，锁相原理如下：三相电压传感器采集的电压信号经过等量3s/2r变换（三相静止坐标系abc变换为两相同步旋转坐标系dq）得到电网电压正序分量和负序分量；由于采样误差以及噪声的影响，需要对正序分量通过一阶低通滤波器滤掉交流噪声的处理，从而得到网侧电压的正序分量。考虑模块的通用性和控制的稳定性，将正序分量进行标幺化处理。当锁相角度与电网电压相位同步时，q轴分量为0。故将0作为给定量，q轴分量作为反馈量，经过PI调节后得到角频率的误差信号，再考虑理论角频率的前馈作用，即得到网侧电压的实际角频率，角频率经过一阶积分环节即得到电网电压的相位。锁相环的正确与否决定了变频器输出电压、电流的方向是否与电网的*，也是决定试验能否成功的关键一环。

   另一个核心的模块就是SVPWM。为提高直流利用率，减少开关次数，采用改进型SVPWM调制。传统SVPWM是根据二相静止坐标系下电压分量合成空间电压矢量指令，根据空间电压矢量处于不同的区间，输出功率开关电路中三相模块的PWM导通信号，使实际的空间电压矢量尽可能逼近指令电压矢量，以达到电流控制的目的。通过控制开关管的导通与关断，控制开关管侧的输出电流。但上述SVPWM是基于三相半桥、单级模块系统，而级联式高压变频器是有不同级的全桥模块串联组成的高压系统，所以需要对SVPWM进行改造。此控制系统的实现方式如下：①先将级联式高压变频器的*级作为基准，全桥模块分为两个半桥系统，分为左半桥和右半桥。而左半桥和右半桥采用导通信号互补的方式，即只需要考虑半桥即可，这样就与二电平SVPWM方式*。此作为级联式模块的基准PWM信号，在DSP中实现；②由于级联式高压变频器的级数不定，且通常都采用移相载波的方式对不同级数的模块导通信号处理。设模块的级数为n，移相角度则为pi/n；由DSP设定模块级数及载波频率， FPGA根据实际需要对载波进行相应的移相，生成适用于级联式高压变频器的SVPWM。

另外，为了更快响应网侧电压变化，降低起动冲击电流，控制系统中采用网侧电压前馈的方式，很好地实现小电流无冲击并网。

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