三相電壓型PWM可逆變流器直接功率控制研究.pdf

1、三相電壓型PWM可逆變流器具有輸入電流正弦、功率因數(shù)可調(diào)及能量雙向流動(dòng)等特點(diǎn)，可有效抑制諧波及無功功率引起的電網(wǎng)“污染”，已廣泛應(yīng)用于有源電力濾波、靜止無功補(bǔ)償器、可再生能源發(fā)電以及電動(dòng)汽車等領(lǐng)域。在三相電壓型PWM可逆變流器的控制策略中，直接功率控制(Direct Power Control，DPC)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)特性良好，已成為眾多學(xué)者的研究熱點(diǎn)。本文主要對(duì)三相電壓型PWM可逆變流器的直接功率控制策略進(jìn)行研究。
　　首先

2、，分析了三相電壓型PWM可逆變流器的工作原理，推導(dǎo)了基于電流控制的三相電壓型PWM可逆變流器在兩相靜止αβ坐標(biāo)系和兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)瞬時(shí)功率理論建立了基于功率控制的三相電壓型PWM可逆變流器數(shù)學(xué)模型。
　　其次，為省去交流電壓傳感器，將虛擬磁鏈(Virtual Flux，VF)引入三相電壓型PWM可逆變流器中，并采用二階濾波環(huán)節(jié)的虛擬磁鏈觀測(cè)器解決積分漂移和直流偏置的問題。分析了VF-DPC控制策略的結(jié)構(gòu)和

3、空間電壓矢量對(duì)瞬時(shí)功率的調(diào)節(jié)作用，并通過仿真驗(yàn)證其正確性。
　　針對(duì)傳統(tǒng)VF-DPC開關(guān)頻率不固定的問題，使用空間電壓矢量調(diào)制(Space Vector Modulation，SVM)固定開關(guān)頻率，采用功率預(yù)測(cè)內(nèi)環(huán)代替滯環(huán)比較器，分析了兩種坐標(biāo)系下的基于虛擬磁鏈定向的預(yù)測(cè)直接功率控制(VF-P-DPC)。在αβ坐標(biāo)系下，基于內(nèi)模原理，對(duì)功率預(yù)測(cè)值進(jìn)行反饋校正，消除了傳統(tǒng)VF-P-DPC存在的穩(wěn)態(tài)誤差，并通過仿真驗(yàn)證其正確性。