基于直接功率控制的三相電壓型PWM整流器控制策略研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)迅猛發(fā)展和人類對能源節(jié)約的重視，電力電子設(shè)備因其在實際工程應(yīng)用中的高效實用而備受關(guān)注。其中，PWM整流器由于自身低諧波污染、單位功率因數(shù)運行等優(yōu)勢而在眾多領(lǐng)域中得到廣泛使用。在實際工程應(yīng)用過程中，影響PWM整流器各項性能指標最主要因素是系統(tǒng)所采用的控制系統(tǒng)策略。所以，近年來針對PWM整流器控制策略的研究已經(jīng)成為各國學(xué)者的重點研究方向。在眾多的控制策略中，直接功率控制(DPC)策略由于具有快速跟蹤功率、快速動態(tài)響應(yīng)、高功率

2、因數(shù)、結(jié)構(gòu)簡單易于實現(xiàn)等特點在眾多的控制策略中脫穎而出，備受關(guān)注。
　　傳統(tǒng)電壓定向型直接功率控制(VO-DPC)系統(tǒng)瞬時功率內(nèi)環(huán)控制大多采用開關(guān)矢量表和功率滯環(huán)比較器，這樣就會引起整個系統(tǒng)工作時開關(guān)頻率不固定、控制滯后等問題。為了解決這些問題，本文提出了一種基于模型預(yù)測的直接功率控制(MP-DPC)策略。解決了控制滯后的問題，這種控制策略使用模型預(yù)測控制器來代替滯環(huán)比較器，提高了系統(tǒng)響應(yīng)。同時，這種控制策略還與空間矢量調(diào)制技術(shù)(

3、Space Vector Pulse Modulation,SVPWM)結(jié)合使用，以電源電壓的平均電壓矢量作為整個控制過程的基矢量，進行電壓空間矢量調(diào)制控制。這種方法在使DPC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)更加簡單，降低了設(shè)計難度。
　　本文首先從三相電壓型PWM整流器主電路拓撲結(jié)構(gòu)入手，從數(shù)學(xué)模型和瞬時功率理論兩方面進行分析。其次分析VO-DPC和MP-DPC兩種策略的拓撲結(jié)構(gòu)，研究設(shè)計方法并搭建數(shù)學(xué)模型。最后在MATLAB仿真軟件中，利用simu