基于電壓空間矢量的三相電壓型PWM整流器控制策略的研究.pdf

1、在電力系統(tǒng)中，電壓和電流應(yīng)是標(biāo)準(zhǔn)的正弦波。但是在實(shí)際的電力系統(tǒng)中，由于非線性負(fù)載的影響，實(shí)際的電網(wǎng)電壓和電流波形總是存在著不同程度的畸變，給電力輸配電系統(tǒng)及附近的其他電氣設(shè)備帶來了許多問題，因而就有必要采取措施限制其對(duì)電網(wǎng)和其他設(shè)備的影響。 三相電壓型脈寬調(diào)制(PWM)整流器具有輸入正弦波形良好、可獲得單位功率因數(shù)、可實(shí)現(xiàn)能量雙向流動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，它解決了傳統(tǒng)意義上整流電路中存在的諧波含量大、功率因數(shù)低和能量不能回饋等問題。目前它已被

2、廣泛用于消除電網(wǎng)諧波污染和提高電能利用率的場(chǎng)合。 本文比較研究了多種電壓型PWM整流器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以三相電壓型PWM整流器為例分析了PWM整流器四象限工作原理，建立了三相電壓型PWM整流器在不同情況下的數(shù)學(xué)模型，為后續(xù)的研究工作奠定了基礎(chǔ)。論文工作的重點(diǎn)是對(duì)PWM整流器在電網(wǎng)電壓平衡和電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)的控制策略進(jìn)行研究與仿真。 當(dāng)電網(wǎng)電壓平衡時(shí)，采用基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制策略。由于PWM：整流器是一個(gè)多變量、強(qiáng)

3、耦合系統(tǒng)。控制結(jié)構(gòu)采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，其中電壓外環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器，保證輸出電壓穩(wěn)定；而電流內(nèi)環(huán)采用前饋解耦，按電壓外環(huán)輸出的電流指令進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)和正弦波電流。為了便于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，本文采用了一種空間電壓矢量的簡(jiǎn)單算法，可直接利用參考電壓來判斷扇區(qū)和計(jì)算作用時(shí)間。仿真結(jié)果表明，在理想的電網(wǎng)狀態(tài)下電壓空間矢量PWM(SVPWM)控制策略的電壓利用率較高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能較好。 本文論述了電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)正負(fù)

4、序電信號(hào)的檢測(cè)方法和不平衡控制的功率平衡原理，以及電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)PWM整流器的正負(fù)序電流獨(dú)立控制策略。該策略也是采用雙閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)，只是最后將正負(fù)序電壓信號(hào)合成為一個(gè)電壓信號(hào)。 結(jié)合SVPWM技術(shù)，論文用MATLAB/SIMULINK進(jìn)行了仿真，并分析了仿真結(jié)果。本文還以DSP為核心，進(jìn)行了系統(tǒng)的主程序、A/D采樣程序、坐標(biāo)變換、PI控制程序及SVPWM算法子程序的軟件設(shè)計(jì)，完善了SVPWM技術(shù)的算法實(shí)現(xiàn)方案。 仿真實(shí)