三相PWM變換器直接功率控制.pdf

1、三相PWM變換器因具有輸入電流高度正弦、高功率因數(shù)、雙向能量流動等優(yōu)點，被應用于調(diào)速、無功補償?shù)雀鱾€電力領域。在20世紀90年代初Tokuo Ohnish提出了直接功率控制(direct power control，DPC)方法，該DPC包含了瞬時功率理論、直接轉(zhuǎn)矩控制兩種思想，DPC是在瞬時功率理論的基礎上通過有功無功功率滯環(huán)，選擇矢開關量，進而控制PWM(pulse width modulation)變換器的瞬時功率，之后該策略被應

2、用于各PWM變換器系統(tǒng)中。
　　本文介紹了三相PWM變換器的基本原理及其在abc、αβ坐標系下的數(shù)學模型，其次對電網(wǎng)電壓定向控制(voltage oriented control，VOC)、無差拍DPC兩種三相PWM變換器控制方法進行了研究與分析，其中對于VOC，主要研究了空間矢量調(diào)制SVPWM(space vector pulse width modulation)和比例諧振PR控制(proportional resonance

3、)兩種控制方法;而對于無差拍DPC，該控制方法則是首先研究每個不同的矢量對功率產(chǎn)生的變化影響，進而得出一個矢量表，即在每個控制周期中，同時選擇一個非零電壓矢量(Vz)、一個零電壓矢量(V0)進行作用，該方法雖結構簡單，但無功功率的穩(wěn)態(tài)紋波卻較大。為此，本文提出了變矢量個數(shù)DPC、三矢量DPC和去耦合DPC三種控制方法。其中變矢量個數(shù)DPC是通過分析無差拍DPC電壓矢量對功率的影響，發(fā)現(xiàn)能使有功功率增加且無功功率增加和能使有功功率增加且無

4、功功率減少的Vz有兩個，因此提出了變矢量個數(shù)開關矢量表，即在每個控制周期中，當使有功功率無功功率實際值均增加和使有功功率實際值增加且無功功率實際值減少時，選擇兩個Vz和一個V0;當使有功功率實際值減少且無功功率實際值增加和使有功功率無功功率實際值均減少時，選擇一個Vz和一個V0。三矢量DPC是為了能同時根據(jù)有功、無功功率給定值計算所選矢量作用的時間，從而提出了三矢量開關矢量表，即在每個控制周期中同時作用兩個Vz、一個V0對有功功率和無功