本文選題：電壓型PWM整流器 + 直接功率控制��； 參考：《東北大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：傳統(tǒng)的整流器廣泛采用的二極管整流電路和晶閘管相控整流電路,會給電網(wǎng)注入大量諧波,給電網(wǎng)造成污染。三相電壓型PWM整流器具有輸出電壓恒定、能實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)運(yùn)行的特點(diǎn),甚至可以實(shí)現(xiàn)電能回饋電網(wǎng)。電網(wǎng)不平衡情況下,基于電網(wǎng)平衡下設(shè)計的PWM整流器的控制策略將會出現(xiàn)不正常的運(yùn)行狀態(tài),主要表現(xiàn)在交流側(cè)會出現(xiàn)負(fù)序分量,導(dǎo)致交流電流不對稱,出現(xiàn)非特征諧波,使電流總畸變率增加；另外直流側(cè)也會出現(xiàn)諧波,使電壓電流波形發(fā)生畸變。因此,對于電網(wǎng)不平衡情況下的PWM整流器的控制策略的研究非常有必要性。本文首先對PWM整流器的原理做了詳細(xì)的介紹,主要是拓補(bǔ)結(jié)構(gòu),工作原理,分別在ABC靜止坐標(biāo)系、αβ靜止坐標(biāo)系和dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中建立了開關(guān)周期平均模型和等效電路。選擇了電壓型的三相PWM整流器作為本文主要研究對象,并在坐標(biāo)系中對其數(shù)學(xué)模型進(jìn)行解耦。PWM整流器的電流控制技術(shù)是最早出現(xiàn)的控制方法,本文研究了間接和直接電流控制,并在直接電流控制中,引入了空間電壓矢量定向控制,給出了實(shí)現(xiàn)該控制策略的主要算法,并建立了仿真模型。直接功率控制是近來發(fā)展起來的三相PWM整流器控制技術(shù),本文在詳細(xì)介紹了傳統(tǒng)的直接功率控制策略后,針對其存在的問題,引用了電壓定向直接功率控制策略和開關(guān)表的改進(jìn),利用了三狀態(tài)開關(guān)信號的控制策略對傳統(tǒng)直接功率控制策略進(jìn)行了改進(jìn),并通過仿真驗(yàn)證了控制策略的有效性。在三相電網(wǎng)不平衡的條件下,分析了兩種不平衡控制策略,其一是傳統(tǒng)的雙電流控制策略,主要是在正序、負(fù)序同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中進(jìn)行控制；其二是恒頻直接功率控制。同時,還研究了兩種電網(wǎng)電壓正負(fù)序分量的提取方法,即二次諧波濾除法和信號延遲法,并對兩種方法進(jìn)行了比較。最后,在以上理論研究的基礎(chǔ)上,本文最后對電網(wǎng)電壓平衡和不平衡時的控制策略進(jìn)行了較為詳細(xì)的仿真研究。
[Abstract]:Traditional rectifier widely used diode rectifier circuit and thyristor phase-controlled rectifier circuit will inject a large number of harmonics into the power grid and cause pollution to the power network. Three-phase voltage source PWM rectifier has the characteristics of constant output voltage, can realize unit power factor operation, and can even realize power feedback to the power grid. Under the condition of unbalanced power network, the control strategy of PWM rectifier designed under the condition of power grid balance will appear abnormal operation state, mainly in the negative sequence component of AC side, resulting in asymmetry of AC current and non-characteristic harmonics. The total distortion rate of the current is increased, and harmonics also occur at the DC side, which makes the voltage and current waveforms distorted. Therefore, it is necessary to study the control strategy of PWM rectifier under unbalanced power grid. In this paper, the principle of PWM rectifier is introduced in detail. The principle of PWM rectifier is introduced in detail. The switching cycle average model and equivalent circuit are established in ABC stationary coordinate system, 偽 尾 stationary coordinate system and DQ rotation coordinate system respectively. The three-phase PWM rectifier with voltage source is chosen as the main research object in this paper, and the current control technology of decoupling the mathematical model of PWM rectifier in coordinate system is the first one. The indirect and direct current control is studied in this paper. In the direct current control, the space voltage vector oriented control is introduced, the main algorithm to realize the control strategy is given, and the simulation model is established. Direct power control is a recently developed three-phase PWM rectifier control technology. The improvement of voltage oriented direct power control strategy and switching table is introduced. The traditional direct power control strategy is improved by using the control strategy of three-state switching signal. The effectiveness of the control strategy is verified by simulation. Under the condition of unbalance of three-phase power network, two kinds of unbalanced control strategies are analyzed. One is the traditional double-current control strategy, which is mainly controlled in the positive sequence, negative sequence synchronous rotating coordinate system, and the other is the constant frequency direct power control. At the same time, two methods of extracting the positive and negative sequence components of power network voltage, namely, the second harmonic filtering method and the signal delay method, are studied and compared. Finally, on the basis of the above theoretical research, the control strategy of the voltage balance and unbalance of the power network is simulated in detail in this paper.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM461

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本文編號：2015715