非線性負(fù)載條件下的逆變器特性研究.pdf

1、逆變器作為電力電子的一個(gè)重要組成部分，為各種敏感設(shè)備提供了高質(zhì)量的交流電源。逆變器的應(yīng)用領(lǐng)域中面臨著相當(dāng)多的非線性負(fù)載問題。傳統(tǒng)的利用線性負(fù)載近似分析的方法并不能準(zhǔn)確反映非線性負(fù)載所帶來的問題的實(shí)質(zhì)，也不可能對非線性負(fù)載條件下逆變器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供有力的指導(dǎo)。電力電子裝置是最主要的非線性負(fù)載：而在各類電力電子裝置中，整流性負(fù)載又占有絕對的比重。因此，以整流性負(fù)載為切入點(diǎn)來研究逆變器在非線性負(fù)載條件下的特性具有代表意義。 本文在第

2、二章中首先對整流性負(fù)載的特性進(jìn)行了深入的研究。提出了一套系統(tǒng)的針對整流橋電路的分析方法。該方法基于數(shù)學(xué)推導(dǎo)，因而相比于傳統(tǒng)的近似分析方法更為準(zhǔn)確；同時(shí)它也十分簡單。這一方法可以加以推廣，對整流電路的其他特性作全面的研究，得到的結(jié)果可以對逆變器的設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)：同時(shí)還可以用于電網(wǎng)諧波補(bǔ)償設(shè)備的參數(shù)設(shè)計(jì)當(dāng)中。 在對整流性負(fù)載系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，第三章中提出了一種整流性負(fù)載的非線性模型，解決了傳統(tǒng)情況下無法在控制域?qū)Ψ蔷€性負(fù)載進(jìn)行分析與仿

3、真的問題。提出了一套針對非線性負(fù)載條件下逆變器系統(tǒng)的分析方法，對系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、波形畸變與穩(wěn)定性機(jī)理進(jìn)行了分析，提出了系統(tǒng)穩(wěn)定的基本條件。對于非線性負(fù)載條件下逆變器設(shè)計(jì)中要注意的其他一些問題也進(jìn)行了探討。 第四章對主要的逆變器控制策略進(jìn)行了分析、比較與歸納總結(jié)，研究了它們在非線性負(fù)載場合下的特性。歸納出采用雙環(huán)結(jié)構(gòu)、內(nèi)模控制與PI控制結(jié)合的控制策略是針對非線性負(fù)載比較好的控制解決方案。特別在單相逆變器場合，優(yōu)選以重復(fù)控制器或者諧

4、振控制器作為系統(tǒng)內(nèi)模；在三相逆變器場合，優(yōu)選以靜止坐標(biāo)控制器或者諧振控制器作為系統(tǒng)內(nèi)模。提出了非線性負(fù)載條件下系統(tǒng)控制改進(jìn)的規(guī)則，既增加輸出電流反饋來提供負(fù)載信息。提出了一種針對周期性和瞬變非線性負(fù)載的非線性控制策略。 本文的第五章提出了一種逆變器無線并聯(lián)控制的分析方法，對頻率環(huán)與幅度環(huán)的穩(wěn)定性、動(dòng)態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)性能進(jìn)行了詳細(xì)的分析，從而使得針對無線并聯(lián)控制方案設(shè)計(jì)的理論指導(dǎo)成為可能。同時(shí)與前述的非線性控制策略結(jié)合，提出了一種非線