矩陣變換器是一種新型直接式交-交變頻裝置,它克服了傳統(tǒng)背靠背變換器的不足,具有較多優(yōu)點(diǎn)。然而,傳統(tǒng)矩陣變換器存在電壓傳輸比低和控制方法復(fù)雜等問題,這限制了它的工業(yè)應(yīng)用。因此,新型矩陣變換器在不同應(yīng)用方面的控制策略研究成為近年的熱點(diǎn)。多電平矩陣變換器具有較低的輸出總諧波畸變率,能夠降低共模電壓,提高功率密度;準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器可以提升電壓利用率,降低換流難度等。針對上述兩種新型矩陣變換器,本文主要針對不同的應(yīng)用情況對它們的控制策略進(jìn)行了相關(guān)研究。首先,根據(jù)三電平直接矩陣變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),闡述其工作原理,詳細(xì)介紹了三電平直接矩陣變換器的空間矢量調(diào)制方法,并建立了仿真模型,驗證了調(diào)制方法的正確性。其次,對三電平直接矩陣變換器輸入側(cè)進(jìn)行了建模,并結(jié)合了電網(wǎng)不平衡情況下輸入功率和輸出電壓補(bǔ)償方法,提出了一種基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的帶電壓補(bǔ)償?shù)妮斎腚娏骺刂葡到y(tǒng)。建立了仿真模型,并與傳統(tǒng)PID等控制方法對比,以驗證所提方法的優(yōu)越性。然后,介紹了準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器的電路拓?fù)?升壓工作原理以及插入直通的間接空間矢量調(diào)制方法。通過仿真驗證了引入準(zhǔn)Z源網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的矩陣變換器比傳統(tǒng)矩陣變換器的電壓利用率更高。最... 

【文章來源】：上海電力大學(xué)上海市

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 矩陣變換器的發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.1 電路拓?fù)?br>        1.2.2 調(diào)制策略
    1.3 新型矩陣變換器控制方法及應(yīng)用研究現(xiàn)狀
        1.3.1 控制方法現(xiàn)狀
        1.3.2 應(yīng)用研究現(xiàn)狀
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
2 三電平直接矩陣變換器的調(diào)制
    2.1 三電平直接矩陣變換器的基本原理
    2.2 三電平直接矩陣變換器的間接空間矢量調(diào)制
        2.2.1 間接空間矢量調(diào)制模型
        2.2.2 “虛擬整流器”脈寬調(diào)制策略
        2.2.3 “虛擬逆變器”脈寬調(diào)制策略
    2.3 兩級組合調(diào)制
    2.4 三電平直接矩陣變換器的調(diào)制仿真研究
    2.5 本章小結(jié)
3 三電平直接矩陣變換器的輸入控制
    3.1 輸入控制概述
    3.2 傳統(tǒng)輸入控制方法研究
        3.2.1 離線補(bǔ)償法
        3.2.2 TLDMC輸入側(cè)的數(shù)學(xué)模型
        3.2.3 PID控制
    3.3 電網(wǎng)不平衡條件下輸出電壓補(bǔ)償
        3.3.1 電網(wǎng)不平衡條件下TLDMC的瞬時輸入功率
        3.3.2 不平衡電網(wǎng)條件下輸出電壓補(bǔ)償
    3.4 電網(wǎng)不平衡條件下帶輸出電壓補(bǔ)償?shù)腡LDMC滑�？刂�
    3.5 仿真建模與分析
        3.5.1 離線補(bǔ)償法仿真
        3.5.2 輸出電壓補(bǔ)償仿真
        3.5.3 滑�？刂婆cPID仿真比較
    3.6 本章小結(jié)
4 準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器
    4.1 準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器的工作原理
        4.1.1 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
        4.1.2 準(zhǔn)Z源電路升壓原理
    4.2 準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器的調(diào)制
        4.2.1 整流級插入直通調(diào)制
        4.2.2 逆變級調(diào)制
        4.2.3 PWM脈寬分布
    4.3 準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器的仿真研究
    4.4 本章小結(jié)
5 準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器-永磁同步電機(jī)控制
    5.1 準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器—永磁同步電機(jī)PID控制
        5.1.1 永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
        5.1.2 QZS-TSMC-PMSM系統(tǒng)的PID控制
    5.2 準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器—永磁同步電機(jī)無源控制
        5.2.1 永磁同步電機(jī)PCHD模型
        5.2.2 基于PCHD模型的IDA-PBC原理
        5.2.3 PMSM無源控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析
        5.2.4 QZS-TSMC-PMSM系統(tǒng)的無源控制
    5.3 準(zhǔn)Z源雙級矩陣變換器—永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)仿真研究
    5.4 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究生期間發(fā)表論文及科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三電平直接矩陣變換器的SVPWAM策略[J]. 程啟明,陳路,程尹曼,李濤,孫偉莎.  電力自動化設(shè)備. 2019(06)
[2]基于準(zhǔn)Z源矩陣變換器的永磁同步電機(jī)無源控制驅(qū)動系統(tǒng)[J]. 程啟明,魏霖,程尹曼,沈磊,王玉嬌.  中國電機(jī)工程學(xué)報. 2019(22)
[3]基于受控耗散Hamiltonian系統(tǒng)模型的光伏準(zhǔn)Z源T型三電平并網(wǎng)逆變器控制策略[J]. 程啟明,李濤,程尹曼,陳路,孫偉莎.  電工技術(shù)學(xué)報. 2019(08)
[4]矩陣變換器雙電壓調(diào)制策略的簡化控制[J]. 馬星河,陳海軍,趙軍營,許丹.  電力系統(tǒng)及其自動化學(xué)報. 2018(06)
[5]區(qū)域分布式電源集群監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 劉海波,李鵬,顧偉,張雪松,竇曉波,付明.  電力系統(tǒng)自動化. 2018(08)
[6]抑制輸入電流低頻諧波的3-1MC閉環(huán)控制策略[J]. 許宇翔,葛紅娟,張應(yīng)龍,國海.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[7]不平衡輸入三相-單相矩陣變換器電流解耦控制策略[J]. 許宇翔,葛紅娟,國海,張應(yīng)龍.  工程科學(xué)學(xué)報. 2017(06)
[8]基于新型趨近律和混合速度控制器的IPMSM調(diào)速系統(tǒng)滑模變結(jié)構(gòu)控制[J]. 樊英,周曉飛,張向陽,張麗,程明.  電工技術(shù)學(xué)報. 2017(05)
[9]與變壓器容量相近時自起動永磁電動機(jī)起動性能研究[J]. 張炳義,何功飛,馮桂宏.  電機(jī)與控制學(xué)報. 2017(01)
[10]基于模塊化多電平矩陣變換器的電力電子變壓器控制策略[J]. 王婷,王廣柱,張勛.  電工技術(shù)學(xué)報. 2016(18)

博士論文
[1]基于Quasi-Z源間接矩陣變換器的交流電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)研究[D]. 郭明珠.北京交通大學(xué) 2019
[2]矩陣變換器的調(diào)制方法及穩(wěn)定性分析[D]. 官權(quán)學(xué).華南理工大學(xué) 2016
[3]Z源/quasi-Z源間接矩陣變換器研究[D]. 劉碩.北京交通大學(xué) 2014
[4]矩陣變換器調(diào)制策略優(yōu)化及應(yīng)用分析[D]. 唐釀.華北電力大學(xué) 2013

碩士論文
[1]基于無源性的永磁同步電機(jī)控制系統(tǒng)研究[D]. 何潔.蘭州交通大學(xué) 2018
[2]矩陣變換器驅(qū)動異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制系統(tǒng)改進(jìn)研究[D]. 王眾冠.湘潭大學(xué) 2018
[3]三電平矩陣變換器調(diào)制策略的研究[D]. 朱麗慧.東北電力大學(xué) 2017
[4]基于永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型的矢量控制理論、仿真、實(shí)驗及應(yīng)用研究[D]. 劉曉黎.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[5]永磁同步電動機(jī)全轉(zhuǎn)速范圍基于模型參考自適應(yīng)的無傳感器控制[D]. 鐘臻峰.浙江大學(xué) 2017
[6]基于Quasi-Z源間接矩陣變換器的永磁同步電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)[D]. 張冬冬.北京交通大學(xué) 2017
[7]基于準(zhǔn)Z源雙輸出雙級矩陣變換器的研究[D]. 鄧述為.湘潭大學(xué) 2016
[8]基于SiC開關(guān)器件的Quasi-Z源間接矩陣變換器[D]. 李茂興.北京交通大學(xué) 2016
[9]三相—單相矩陣變換器的輸入電流相角補(bǔ)償控制[D]. 閆凱.南京航空航天大學(xué) 2013



本文編號：3585577