本文關(guān)鍵詞：三相電壓型抗擾PWM整流器研究

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【摘要】：三相PWM整流器是一種高性能的交直流變流裝置,近年來在不間斷電源、有源電力濾波和新能源發(fā)電等場合得到了廣泛應(yīng)用。在其并網(wǎng)工作時,實(shí)際供電不可避免地會出現(xiàn)偏差,這對于傳統(tǒng)PWM整流器來說是一種擾動。這種擾動常見的形式有電網(wǎng)電壓不平衡、電壓跌落、諧波污染及頻率突變等。其中,不平衡擾動會導(dǎo)致交流側(cè)工作電流畸變,使直流母線電壓出現(xiàn)低頻脈動,嚴(yán)重影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。采用傳統(tǒng)策略無法解決這些問題,為此本文對不平衡電網(wǎng)下抗擾控制展開了研究。本文研究了PWM整流器的常用電路拓?fù)�、工作方式和控制方法。根�?jù)擾動電網(wǎng)正負(fù)序分解方法,將傳統(tǒng)PWM整流器數(shù)學(xué)模型分解為正序模型與負(fù)序模型兩部分。通過對比三相交流量的單dq坐標(biāo)變換與正負(fù)序雙dq坐標(biāo)變換的結(jié)果,得出分別控制正序和負(fù)序分量是解決問題的關(guān)鍵。針對擾動電網(wǎng)下的改進(jìn)系統(tǒng)模型,研究了電壓定向矢量控制策略,提出正負(fù)序雙電流環(huán)與比例諧振兩種改進(jìn)策略。這些策略的控制結(jié)構(gòu)都為雙閉環(huán)形式,外環(huán)的比例積分控制器用來調(diào)節(jié)直流電壓。它們的最大區(qū)別在于交流側(cè)電流的內(nèi)環(huán)調(diào)節(jié)方法,電壓定向矢量控制使用的是比例積分控制器。為減小電網(wǎng)擾動對PWM整流器的影響,正負(fù)序雙電流環(huán)矢量控制對電流的正序和負(fù)序分量,單獨(dú)使用比例積分控制器。比例諧振控制策略則直接跟蹤交流形式的電流,保證抗擾性能的同時,明顯降低了控制策略的復(fù)雜度。此外,文中還對正負(fù)序分離和電網(wǎng)電壓鎖相兩個重要模塊提出了多種設(shè)計方法。仿真結(jié)果表明采用延時法時,分離和鎖相的綜合性能最好。為驗(yàn)證控制策略的可行性和有效性,本文利用STM32中豐富的片上資源搭建了試驗(yàn)樣機(jī),并給出了詳細(xì)的硬件電路和控制程序的設(shè)計方法。實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明,提出的PWM整流器能快速有效地減小電網(wǎng)擾動影響。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM461

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本文編號：1218167