αβ坐標(biāo)系下三相VIENNA整流器控制策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-16 07:57
近年來(lái),電動(dòng)汽車由于能源利用率高,使用過(guò)程清潔無(wú)污染得到了廣泛的運(yùn)用,而電動(dòng)汽車的核心就是車載或非車載的充電電源。對(duì)于大功率非車載充電機(jī),一般采用AC/DC+DC/DC的兩級(jí)拓?fù)?而三相三電平VIENNA整流器所需開(kāi)關(guān)器件數(shù)量少,無(wú)需設(shè)置死區(qū)時(shí)間,運(yùn)行可靠,是前級(jí)PFC電路的合適拓?fù)?在輸出電壓大、功率等級(jí)高的場(chǎng)合中得到了廣泛運(yùn)用。在三相VIENNA整流器的運(yùn)行過(guò)程中,輸入端電網(wǎng)不平衡或電流諧波含量高、輸出端負(fù)載變化都會(huì)影響輸入電流、輸出電壓質(zhì)量,威脅到系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能,本文考慮到這些因素對(duì)VIENNA整流器的不良影響,對(duì)控制策略進(jìn)行改進(jìn)以適應(yīng)不同工況,主要包括:建立了坐標(biāo)系下VIENNA整流器雙環(huán)+平衡環(huán)的控制結(jié)構(gòu),提出了可以適應(yīng)空載、負(fù)載變化及不平衡條件下的輸出電壓控制策略,研究了基于并聯(lián)諧振控制器、重復(fù)控制器的適用于電網(wǎng)不平衡條件的輸入電流諧波抑制策略,具體研究?jī)?nèi)容如下。分析了VIENNA整流器的工作原理,建立了VIENNA整流器在三種坐標(biāo)系下的狀態(tài)空間平均模型。由于基于坐標(biāo)系的結(jié)構(gòu)具有簡(jiǎn)單無(wú)耦合,坐標(biāo)變換計(jì)算量小、可以適應(yīng)不平衡電網(wǎng)等優(yōu)勢(shì),文章中提出了VIENNA整流器在坐...
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PI和PR控制器的頻率響應(yīng)
三相輸入電流t/s三相輸入電壓圖 3-19 不平衡電網(wǎng)下輸入電壓、輸入電流 (采用 PR 控制器)驗(yàn)證分析及仿真的正確性,在一臺(tái)額定功率為 20kW 三相三線實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證諧振控制器的控制效果,實(shí)驗(yàn)臺(tái)架實(shí)物圖如圖
A相輸入電流CH1:[10A/div]B相輸入電流CH2:[10A/div]時(shí)間:[20ms/div]輸出電壓CH3:[200V/div]CH1:[10A/div]B相輸入電流CH2:[10A/div]時(shí)輸出電CH3:[2CH1CH2CH3A相輸入電流) 20ms/div 穩(wěn)態(tài)電流電壓波形 (b) 5ms/div 穩(wěn)態(tài)電流電壓圖 3-21 只加入基波諧振控制器穩(wěn)態(tài)電流電壓波形波形發(fā)現(xiàn)輸入電流和輸出電壓基本穩(wěn)定,但輸入電路中諧波含量比重,導(dǎo)出數(shù)據(jù)后對(duì)輸入電流進(jìn)行 THD 分析,各次諧波含量結(jié)果如圖基波諧振控制器的系統(tǒng) THD=6.95%,其中 3,5,7,11,17 次諧波含并聯(lián)多個(gè)諧振控制器。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]比例—諧振控制器在PWM變換器應(yīng)用中的幾個(gè)要點(diǎn)[J]. 徐海亮,廖自力,賀益康. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(18)
[2]基于多諧振控制器和電容電流反饋有源阻尼的PWM變換器電流環(huán)參數(shù)解耦設(shè)計(jì)[J]. 呂永燦,林樺,楊化承,羅詠. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(27)
[3]基于無(wú)源性的光伏并網(wǎng)逆變器電流控制[J]. 王久和,慕小斌. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(11)
[4]單周控制的三相三開(kāi)關(guān)高功率因數(shù)整流器[J]. 張厚升. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]三電平PWM整流器雙環(huán)控制技術(shù)及中點(diǎn)電壓平衡控制技術(shù)的研究[J]. 金紅元,鄒云屏,林磊,陳偉,鄒旭東,鐘和清,張柯. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(20)
[6]三相功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)的綜述(1)[J]. 楊成林,陳敏,徐德鴻. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2002(08)
博士論文
[1]VIENNA整流器關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題研究[D]. 陸翔.華南理工大學(xué) 2015
[2]數(shù)字控制型并網(wǎng)逆變器與多機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[D]. 鄒常躍.華中科技大學(xué) 2015
[3]電網(wǎng)受干擾時(shí)VIENNA整流器同步與控制方法的研究[D]. 劉森森.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]三相VIENNA整流器高頻化研究[D]. 陳旭東.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]兩相靜止坐標(biāo)系下并網(wǎng)變流器若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 趙德勇.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]VIENNA拓?fù)湔髌鞯目刂萍夹g(shù)研究[D]. 林壯.浙江大學(xué) 2014
[4]VIENNA電路的整流技術(shù)研究[D]. 馮建波.燕山大學(xué) 2013
[5]基于矢量控制的三相電壓型三電平PWM整流器研究[D]. 楊磊.北京交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3498461
【文章來(lái)源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:109 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
PI和PR控制器的頻率響應(yīng)
三相輸入電流t/s三相輸入電壓圖 3-19 不平衡電網(wǎng)下輸入電壓、輸入電流 (采用 PR 控制器)驗(yàn)證分析及仿真的正確性,在一臺(tái)額定功率為 20kW 三相三線實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證諧振控制器的控制效果,實(shí)驗(yàn)臺(tái)架實(shí)物圖如圖
A相輸入電流CH1:[10A/div]B相輸入電流CH2:[10A/div]時(shí)間:[20ms/div]輸出電壓CH3:[200V/div]CH1:[10A/div]B相輸入電流CH2:[10A/div]時(shí)輸出電CH3:[2CH1CH2CH3A相輸入電流) 20ms/div 穩(wěn)態(tài)電流電壓波形 (b) 5ms/div 穩(wěn)態(tài)電流電壓圖 3-21 只加入基波諧振控制器穩(wěn)態(tài)電流電壓波形波形發(fā)現(xiàn)輸入電流和輸出電壓基本穩(wěn)定,但輸入電路中諧波含量比重,導(dǎo)出數(shù)據(jù)后對(duì)輸入電流進(jìn)行 THD 分析,各次諧波含量結(jié)果如圖基波諧振控制器的系統(tǒng) THD=6.95%,其中 3,5,7,11,17 次諧波含并聯(lián)多個(gè)諧振控制器。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]比例—諧振控制器在PWM變換器應(yīng)用中的幾個(gè)要點(diǎn)[J]. 徐海亮,廖自力,賀益康. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2015(18)
[2]基于多諧振控制器和電容電流反饋有源阻尼的PWM變換器電流環(huán)參數(shù)解耦設(shè)計(jì)[J]. 呂永燦,林樺,楊化承,羅詠. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(27)
[3]基于無(wú)源性的光伏并網(wǎng)逆變器電流控制[J]. 王久和,慕小斌. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2012(11)
[4]單周控制的三相三開(kāi)關(guān)高功率因數(shù)整流器[J]. 張厚升. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2007(04)
[5]三電平PWM整流器雙環(huán)控制技術(shù)及中點(diǎn)電壓平衡控制技術(shù)的研究[J]. 金紅元,鄒云屏,林磊,陳偉,鄒旭東,鐘和清,張柯. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2006(20)
[6]三相功率因數(shù)校正(PFC)技術(shù)的綜述(1)[J]. 楊成林,陳敏,徐德鴻. 電源技術(shù)應(yīng)用. 2002(08)
博士論文
[1]VIENNA整流器關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題研究[D]. 陸翔.華南理工大學(xué) 2015
[2]數(shù)字控制型并網(wǎng)逆變器與多機(jī)并聯(lián)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[D]. 鄒常躍.華中科技大學(xué) 2015
[3]電網(wǎng)受干擾時(shí)VIENNA整流器同步與控制方法的研究[D]. 劉森森.浙江大學(xué) 2012
碩士論文
[1]三相VIENNA整流器高頻化研究[D]. 陳旭東.南京航空航天大學(xué) 2017
[2]兩相靜止坐標(biāo)系下并網(wǎng)變流器若干關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 趙德勇.合肥工業(yè)大學(xué) 2016
[3]VIENNA拓?fù)湔髌鞯目刂萍夹g(shù)研究[D]. 林壯.浙江大學(xué) 2014
[4]VIENNA電路的整流技術(shù)研究[D]. 馮建波.燕山大學(xué) 2013
[5]基于矢量控制的三相電壓型三電平PWM整流器研究[D]. 楊磊.北京交通大學(xué) 2012
本文編號(hào):3498461
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