收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

三相电压型PWM整流器的直接功率控制技术研究与实现

陈伟  
【摘要】: 三相PWM整流器是目前整流器领域研究的热点,由于其具有双向能量流动性,以及交流电流波形和功率因数任意可控性,应用场合越来越广泛。直接功率控制对变换器的瞬时功率直接进行闭环控制,本文主要内容即对三相电压型PWM整流器的直接功率控制技术进行全面深入的研究。 根据瞬时功率理论,推导和建立了三相PWM变换器的功率数学模型。通过分析PWM整流器的有功功率和无功功率的功率流向,阐述了其工作原理。基于数学模型,分别研究每个开关矢量在矢量空间中对瞬时功率的不同影响,提出了一种非固定18扇区矢量空间划分方法,基于这种划分方法提出了新的开关矢量表。这种开关矢量表不仅可以克服传统开关表对无功功率控制上的缺陷,获得更好的稳态和动态控制效果,而且可以对其他开关表的不足进行一定的解释,具有很强的通用性。 根据直接功率控制的特点,提出了PWM整流器交流侧电感值、直流侧电压值和直流侧电容值的设计计算方法。通过数学推导,得出了系统参数间相互关系,有利于指导系统设计。本文引入了数字控制器的实时性因子概念,来考察直接功率控制的数字化对控制效果的影响,同时给出了整个数字控制系统延迟时间的最大容忍值,并提出衡量数字控制系统效果的真实环宽的概念。死区效应也是影响波形质量的一大原因,本文通过分别分析死区时间对变换器交流侧电压和交流电流的影响,将死区时间对PWM整流器的影响归纳为死区的电压效应和电流效应,给出了这两种效应的表达式,并给出了一种优化的死区设置方法,该方法实现简单且不会增加控制器的负担。 采用滞环比较器的直接功率控制系统的开关频率不固定,是实用化过程中需要解决的一个技术问题。将采用PI调节器的直接电流控制方法和采用滞环比较器的直接功率控制系统进行对比,指出滞环环宽与开关频率的矛盾关系,提出一种开关频率限制方法。该方法在新型18扇区划分方式的基础上,通过控制无功功率滞环比较器的环宽来达到提高波形质量、限制最大开关频率的目的。为了实现开关频率恒定的直接功率控制策略,本文将直接功率控制与空间矢量调制方法相结合,提出基于瞬时功率反馈解耦的DPC-SVM控制方法,通过实验分析了这种控制方法的性能。 将交流电机中定子磁链的概念引入到三相PWM整流器中,定义为虚拟磁链VF,并利用虚拟磁链矢量进行定向控制和瞬时功率估算,获得了一种新的直接功率控制方法,称为VF-DPC控制方法。该方法不仅省去了电网电压传感器,提高了系统的可靠性;而且,由于虚拟磁链估算中积分环节的滤波器特性,可以在非理想电网条件下获得很好的控制效果。在实现过程中,利用一个二阶滤波器代替纯积分器成功解决了积分初值问题,而且获得了更好的滤波特性。本文还讨论了将VF-DPC控制系统与空间矢量调制方法相结合,获得一种恒频VF-DPC-SVM控制策略,它兼有三者的优点,是一种很有研究价值的控制方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 罗伟伟;;基于定子电阻补偿的直接功率控制[J];大电机技术;2009年03期
2 谢门喜;田铭兴;;PWM整流器直接功率控制算法研究[J];电气传动自动化;2009年03期
3 尹慧;陈翔;;STATCOM的直接功率控制技术研究[J];科技信息;2009年26期
4 尹慧;;基于直接功率控制的STATCOM控制系统[J];实验室研究与探索;2010年08期
5 刘晓雷;;基于虚拟磁链直接功率控制的APF研究[J];科技信息;2011年21期
6 刘钊;赵克友;;三相PWM整流器不定频直接功率控制[J];青岛大学学报(工程技术版);2007年01期
7 罗伟伟;;直接功率控制策略在双馈风力发电机组实验系统中的仿真研究[J];大电机技术;2008年05期
8 罗勇;金新民;童亦斌;;风力发电并网变流器直接功率控制研究[J];电气传动;2008年11期
9 张辉;王鑫;路亚新;高永军;钟彦儒;;基于虚拟磁链的超导储能装置直接功率控制策略[J];西安理工大学学报;2009年01期
10 马晓娜;任一峰;;三相电压型PWM整流器直接功率控制研究[J];电气技术;2010年06期
11 潘卫明;姚春光;徐殿国;马洪飞;;新型直接功率控制算法在双馈风电平台的应用[J];电力电子技术;2010年06期
12 郑征;徐妙婧;;改进型PWM整流器直接功率控制算法研究[J];中国新技术新产品;2009年22期
13 刘继伦;;三相电压型PWM整流器直接功率控制仿真研究[J];实验室科学;2011年04期
14 隋广洲;弓满锋;;三相整流器直接功率控制方法研究[J];湛江师范学院学报;2011年03期
15 许伯强;张晓锋;;基于新型开关表的PWM整流器直接功率控制[J];电力科学与工程;2009年08期
16 马晓娜;任一峰;;基于虚拟磁链的风力发电并网变流器直接功率控制研究[J];电子测试;2011年02期
17 肖永涛;朱理;;基于神经元控制的SVPWM整流器直接功率控制[J];电力电子技术;2011年01期
18 郭孝园;李明;;基于直接功率控制的三相整流器的研究[J];工矿自动化;2009年03期
19 张明莲;吕瑞强;王慧;;基于空间矢量的直接功率控制策略[J];大功率变流技术;2010年04期
20 苏晓东;焦姣;;基于瞬时功率理论的电压型PWM整流器研究[J];电力电子技术;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 董玉玺;付志红;朱学贵;苏向丰;;基于直接功率控制的整流器建模[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
2 郑征;王聪;赵焕;;PWM整流器直接功率控制的新型调制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 张明莲;王慧;杨雪峰;;三相PWM整流器基于虚磁链的直接功率控制[A];第十一届全国自动化应用技术学术交流会论文集[C];2006年
4 周先明;潘庭龙;纪志成;;双馈风力发电机组网侧变换器控制方法比较[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
5 陳佳宏;陳伯彦;李清然;李麗玲;;T5萤光灯电子安定器之DALI控制技术[A];海峡两岸第十七届照明科技与营销研讨会专题报告暨论文集[C];2010年
6 陈国璋;卢泉;;PWM整流器瞬时功率PI控制与电流解耦控制[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
7 郑征;邹瑾;;PWM整流器新型控制策略研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 Seyed Reza Hadian Amrei;风力发电系统网侧电力变换器研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
2 陈伟;三相电压型PWM整流器的直接功率控制技术研究与实现[D];华中科技大学;2009年
3 郭晓明;电网异常条件下双馈异步风力发电机的直接功率控制[D];浙江大学;2008年
4 蔚兰;分布式并网发电系统低电压穿越问题的若干关键技术研究[D];上海大学;2011年
5 耿强;Boost斩波型直驱式永磁风力发电系统功率变换器运行控制[D];天津大学;2012年
6 张小凤;电梯能馈系统及其电能质量控制方法研究[D];华南理工大学;2012年
7 李勇;基于电力电子技术的异步电机发电系统研究[D];南京航空航天大学;2009年
8 杨勇;多重电枢混合励磁风力发电系统的研究[D];上海大学;2010年
9 乐江源;基于微分几何理论电力电子变换器非线性复合控制研究[D];华南理工大学;2011年
10 刘秀翀;模块化AC-DC-AC高频电力变换系统控制方法的研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐飞冬;变速恒频双馈风力发电系统直接功率控制技术研究[D];华中科技大学;2009年
2 贺子倩;变速恒频双馈风力发电系统改进直接功率控制策略[D];浙江大学;2012年
3 胡云飞;基于直接功率控制的永磁直驱风电变流系统研究[D];湖南大学;2012年
4 赵金程;基于直接功率控制的三相充放电系统设计研究[D];华中科技大学;2012年
5 尚磊;双馈异步风力发电系统改进直接功率控制策略研究[D];浙江大学;2011年
6 郭飞;双馈风力发电机直接功率控制策略的技术研究[D];华北电力大学;2013年
7 黄正;变速恒频双馈风力发电系统励磁控制研究[D];中南大学;2010年
8 孙士涛;变速恒频双馈风力发电系统预测功率控制研究[D];浙江大学;2013年
9 马甲;双级矩阵变换器的直接功率控制策略研究[D];湘潭大学;2012年
10 王伟光;基于虚拟磁链且开关频率固定的双馈异步电机的直接功率控制[D];华北电力大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978