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《东北大学》 2015年
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900kw除尘风机高压节电控制技术的研究

谭雪军  
【摘要】:抚顺铝业有限公司的8台900kw高压风机,为了达到节能降耗的目的,普遍采用带有变频器的高压节电设备。但变频器在提高工业生产节能效率的同时,也向电网注入了大量谐波及无功功率,尤其是大功率高压变频装置,而目前解决电网严重污染问题的主要方法是将PWM技术引入到高压节电设备整流器的控制中,以实现单位功率因数运行,因此研究高压节电整流器的建模与控制具有重要的应用价值和理论意义。本文在分析PWM整流器四象限运行原理的基础上,依据开关函数的思想,对高压节电整流器进行一定近似条件下的模型推导,得到三相静止坐标系下的数学模型;针对三相静止坐标系下的模型中点电流和三相电流之间存在耦合的问题,引入坐标变换的思想,并根据电网电压矢量定向的原则,将三相静止坐标系下的模型转化为两相旋转坐标系下的模型,降低了系统的阶次;为按单变量线性系统的工程设计方法进行控制器设计,将两相旋转坐标系下的模型进行一定条件下的近似处理,最终得到四阶线性精简模型,为控制器的设计奠定基础。根据网侧和直流侧的控制目标,进行高压节电整流器控制策略分析,提出将整流系统设计成电压、电流双闭环结构的方案,以实现网侧功率因数为1、直流侧电压稳定的目的。在完成电流状态反馈解耦的基础上,按照非典型系统典型化的工程设计方法,分别进行内环电流控制器、外环电压控制器的设计。最后,通过对Matlab仿真结果进行分析,证明所设计系统的动态指标与期望指标相吻合。针对负载电流造成直流母线电压扰动的问题,引入前馈补偿器,提高了系统的抗干扰性能,并通过对前馈—反馈复合控制系统的仿真进行抗扰性验证。
【学位授予单位】:东北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TF821

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