基于虛擬磁鏈預(yù)測直接功率控制的三相PWM整流器的研究.pdf

1、伴隨著能源緊缺和環(huán)境污染問題的日益嚴重，對新能源的利用已逐步成為世界關(guān)注的焦點問題，因此三相PWM整流器在新能源發(fā)電領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，成為了風(fēng)電領(lǐng)域的一個重要研究方向。但是，目前的三相PWM整流器在應(yīng)用時大都存在抗干擾能力差、諧波污染嚴重等問題，并且需要多個傳感器，增加成本的同時會影響其穩(wěn)定運行。因此本文采用了基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制，并對其中的控制策略和虛擬磁鏈觀測器進行了改進，解決了傳統(tǒng)方法在運行中出現(xiàn)的問題，保證該系統(tǒng)的

2、可靠穩(wěn)定運行。
　　本文首先分析了三相電壓型PWM整流器的主電路拓撲結(jié)構(gòu)，簡述了工作原理，并建立了三相電壓型PWM整流器在三相靜止abc坐標(biāo)系、兩相靜止αβ坐標(biāo)系及兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，為深入分析三相PWM整流器的直接功率控制系統(tǒng)的研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次，本文通過對于基于電壓定向的直接功率控制及基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制作比較，選擇了穩(wěn)定性好、成本低的基于虛擬磁鏈定向的直接功率控制策略。并且對于傳統(tǒng)

3、虛擬磁鏈觀測器和采用一階低通濾波器所構(gòu)成的虛擬磁鏈觀測器進行了分析與研究，在MATLAB/SIMUNLINK中搭建了基于虛擬磁鏈的滯環(huán)直接功率控制(VF-DPC)模型，通過仿真驗證所提控制策略的準(zhǔn)確性。
　　在該理論研究的基礎(chǔ)上，針對系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度較差的問題，本文引入了一種新型虛擬磁鏈觀測器，將其與預(yù)測控制技術(shù)相結(jié)合，提出了一種基于虛擬磁鏈的預(yù)測直接功率控制(VF-P-DPC)方法，解決了電網(wǎng)電壓動態(tài)跌落時系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度慢的問

4、題，同時實現(xiàn)了功率開關(guān)器件開關(guān)頻率固定，便于網(wǎng)側(cè)濾波電感的設(shè)計。并且針對三相電壓型PWM整流器所提的控制策略進行了仿真和實驗驗證，驗證結(jié)果都表明，改進后的控制策略實現(xiàn)了更佳的動態(tài)響應(yīng)性能和穩(wěn)態(tài)運行性能，具有理論準(zhǔn)確性和工程應(yīng)用價值。
　　最后采用數(shù)字信號處理器TMS320F2808DSP作為控制單元，針對本文提出的控制策略，搭建了三相電壓型PWM整流器試驗系統(tǒng)平臺，對其中的主電路硬件系統(tǒng)及控制系統(tǒng)做了詳細介紹，并通過對實驗結(jié)果的分