本文關(guān)鍵詞：三電平變換器模型預(yù)測(cè)控制研究

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【摘要】：三電平PWM變換器憑借著較低的開關(guān)頻率、較小的電流THD、能量雙向流動(dòng)等特點(diǎn)在高壓大功率場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。本文以三電平PWM變換器為研究對(duì)象,對(duì)其控制策略進(jìn)行了深入的研究,其控制策略主要分為：電壓定向控制,直接功率控制、模型預(yù)測(cè)控制,并針對(duì)三電平拓?fù)浔旧泶嬖诘膯栴}(如：中點(diǎn)電位平衡控制、電壓幅值過高跳變抑制),給出了相應(yīng)的解決方案。對(duì)于直接功率控制,利用正負(fù)冗余小矢量進(jìn)行中點(diǎn)電位平衡協(xié)調(diào)控制,而矢量切換時(shí)產(chǎn)生的電壓幅值過高跳變問題則采用公共矢量或者中問矢量進(jìn)行平滑過渡。對(duì)于模型預(yù)測(cè)控制,利用直流母線端電容上的壓差作為誤差信號(hào),將其考慮到目標(biāo)函數(shù)中以解決中點(diǎn)電位平衡控制問題,而電壓幅值過高跳變則需通過一個(gè)預(yù)定義不產(chǎn)生幅值跳變的矢量表進(jìn)行完美解決。由于實(shí)際應(yīng)用中,系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境及溫度會(huì)發(fā)生變化,可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的參數(shù)發(fā)生變化,進(jìn)而影響控制系統(tǒng)的性能。針對(duì)實(shí)際運(yùn)行過程中系統(tǒng)的參數(shù)變化,本文研究了在線參數(shù)辨識(shí)技術(shù),主要采用遞推最小二乘法和模型參考自適應(yīng)法去在線辨識(shí)系統(tǒng)參數(shù)值。此外,為了實(shí)際減低硬件成本并提高系統(tǒng)的可靠性,本文也進(jìn)行了無電網(wǎng)電壓傳感器技術(shù)的研究,利用四階級(jí)聯(lián)型低通濾波器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的積分器,以消除傳統(tǒng)積分器帶來的積分飽和及漂移等問題。在高壓大容量場(chǎng)合,三電平PWM變換器的開關(guān)頻率不能過高,為此,本文采用了多步預(yù)測(cè)控制,與單步預(yù)測(cè)控制相比,多步預(yù)測(cè)控制有著較低的開關(guān)頻率,較好的控制性能,其特點(diǎn)在于根據(jù)預(yù)測(cè)步長(zhǎng)的尺度,選擇出多步預(yù)測(cè)尺度內(nèi)的最優(yōu)電壓矢量以實(shí)現(xiàn)整體的最優(yōu)控制。采用的方法有兩種,即：滯環(huán)控制和球形解碼方法。由于實(shí)際運(yùn)行中電網(wǎng)電壓會(huì)出現(xiàn)不平衡或含有諧波等特殊情況,此時(shí)如仍采用傳統(tǒng)的控制策略,那么將導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)電流產(chǎn)生畸變,甚至?xí)闺娋W(wǎng)產(chǎn)生局部崩潰,為此研究適用于電網(wǎng)電壓不平衡及含有諧波條件下的控制策略將具有重要的實(shí)際意義。為此,本文針對(duì)上述實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的情況,給出了非理想電網(wǎng)電壓下的控制策略,其控制策略可分為傳統(tǒng)無功定義和新型無功定義兩種。最后,通過仿真和實(shí)驗(yàn)證明了所用控制方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM46

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張永昌;謝偉;李正熙;;PWM整流器預(yù)測(cè)無差拍直接功率控制[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2013年12期

2 張永昌;謝偉;李正熙;;PWM整流器功率脈動(dòng)最小化方法的研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2013年18期

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本文編號(hào)：1268558