本文關鍵詞：電網(wǎng)電壓不平衡條件下三相PWM整流器控制技術研究

  更多相關文章： 電網(wǎng)電壓不平衡 PWM整流器 不平衡控制策略 二階廣義積分器

【摘要】：基于三相電網(wǎng)電壓平衡時所設計的PWM整流器控制策略在電網(wǎng)電壓不平衡時將出現(xiàn)不正常運行狀態(tài),主要表現(xiàn)為其網(wǎng)側電流中將存在負序電流分量而導致網(wǎng)側電流不對稱。此外,直流側電壓中也將存在二倍頻的波動,使得直流側電壓波形畸變。因此,對于電網(wǎng)不平衡時三相電壓型PWM整流器控制策略的研究將顯得尤為重要,為此本文從以下幾個方面展開研究:一、分析了三相電壓型PWM整流器的主電路拓撲結構及其工作原理,同時對三相電網(wǎng)電壓不平衡進行了必要解釋,包括其概念、危害以及研究方法。重點推導了電網(wǎng)電壓不平衡狀態(tài)下三相電壓型PWM整流器在三相靜止坐標系及兩相同步旋轉坐標系數(shù)學模型,通過對比分析,決定在兩相同步旋轉坐標系中進行控制策略的研究。二、在理論研究的基礎上,針對電網(wǎng)不平衡時三相電壓型PWM整流器出現(xiàn)的問題,提出了網(wǎng)側電流對稱控制策略及抑制直流側電壓諧波控制策略。同時,利用加權的思想,創(chuàng)新性地提出了一種PWM整流器交直流側協(xié)調(diào)控制策略。三、通過對陷波法、T/4延遲法及二階廣義積分法的對比研究分析,決定采用算法簡單,結構易于實現(xiàn)、具有低頻抑制特性及動態(tài)響應好的二階廣義積分法來進行正、負序電量分量的提取。四、進一步介紹了電壓PI控制器及電流PI控制器的參數(shù)設計,并分析了整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。通過在PSIM9.0中搭建電網(wǎng)電壓不平衡狀態(tài)下三相電壓型PWM整流器的仿真模型驗證了本文所提控制策略的正確性。五、研制了額定功率為20kW的三相電壓型PWM整流器,并給出PWM整流器實驗裝置的硬件系統(tǒng)及控制系統(tǒng)設計方案,以及相應軟件控制程序流程圖。最后,由于實驗條件所限,在電網(wǎng)電壓平衡下采用不平衡控制策略進行了實驗驗證,實驗結果表明本文所提控制策略能夠取得高功率因數(shù),低諧波畸變率的控制效果。本文針對電網(wǎng)電壓不平衡狀態(tài)下三相電壓型PWM整流器的控制技術進行了深入研究,提出了相應的控制策略,并通過仿真及實驗驗證了所提控制策略的正確性,為傳統(tǒng)PWM整流器控制技術的改進提供借鑒和參考。
【關鍵詞】：電網(wǎng)電壓不平衡 PWM整流器 不平衡控制策略 二階廣義積分器
【學位授予單位】：湖南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM461
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題的研究背景及意義10-11
• 1.2 PWM整流器的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 電網(wǎng)平衡狀態(tài)下PWM整流器控制策略研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 電網(wǎng)不平衡狀態(tài)下PWM整流器控制策略研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-16
• 第2章 電網(wǎng)不平衡時PWM整流器工作原理及數(shù)學建模16-37
• 2.1 PWM整流器主電路結構及工作原理16-26
• 2.1.1 三相整流電路的拓撲結構17-23
• 2.1.2 PWM整流器工作原理23-26
• 2.2 三相電網(wǎng)不平衡概述26-30
• 2.2.1 三相電網(wǎng)不平衡概念26-27
• 2.2.2 不平衡度的定義27-28
• 2.2.3 三相不平衡的危害28-29
• 2.2.4 不平衡系統(tǒng)的研究方法29-30
• 2.3 電網(wǎng)不平衡狀態(tài)下三相PWM整流器的數(shù)學模型30-36
• 2.3.1 三相靜止坐標系下PWM整流器的數(shù)學模型30-32
• 2.3.2 兩相同步旋轉坐標系下PWM整流器的數(shù)學模型32-36
• 2.4 本章小結36-37
• 第3章 PWM整流器不平衡控制策略研究37-60
• 3.1 電網(wǎng)不平衡時PWM整流器控制策略37-44
• 3.1.1 網(wǎng)側電流對稱控制策略37-40
• 3.1.2 抑制直流側電壓諧波控制策略40-42
• 3.1.3 PWM整流器交直流側協(xié)調(diào)控制策略42-44
• 3.2 正、負序電量分量提取方法44-50
• 3.2.1 陷波法44-46
• 3.2.2 T/4 延遲法46-48
• 3.2.3 二階廣義積分法48-50
• 3.3 PWM整流器控制器設計及穩(wěn)定性分析50-53
• 3.3.1 電流內(nèi)環(huán)控制器設計及穩(wěn)定性分析50-52
• 3.3.2 電壓外環(huán)控制器設計及雙閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析52-53
• 3.4 仿真研究53-59
• 3.5 本章小結59-60
• 第4章 PWM整流器系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)60-76
• 4.1 PWM整流器主電路硬件設計60-66
• 4.1.1 直流側電壓參數(shù)設計60-61
• 4.1.2 直流側電容設計61-62
• 4.1.3 網(wǎng)側濾波電抗器設計62-63
• 4.1.4 功率器件IGBT的選型63-65
• 4.1.5 驅(qū)動板的選型65-66
• 4.2 控制系統(tǒng)設計66-70
• 4.2.1 A/D采樣電路66-67
• 4.2.2 過零檢測及捕獲電路67-68
• 4.2.3 DSP主處理器單元68
• 4.2.4 PWM觸發(fā)單元68-69
• 4.2.5 數(shù)據(jù)通信單元69
• 4.2.6 電壓保護單元69-70
• 4.3 系統(tǒng)軟件設計70-73
• 4.3.1 主程序70
• 4.3.2 過零中斷程序70-71
• 4.3.3 PWM下溢中斷程序71-73
• 4.3.4 故障保護程序73
• 4.4 系統(tǒng)實驗結果與分析73-75
• 4.5 本章小結75-76
• 總結與展望76-78
• 參考文獻78-82
• 致謝82-83
• 附錄A 攻讀學位期間獲得的研究成果83

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 林明華;;三相電的旋轉磁場演示[J];物理教學;1991年01期

2 路浩如;;三相電磁鐵[J];浙江大學學報;1956年02期

3 ;輔導材料[J];電氣時代;1990年07期

4 費戰(zhàn)波;高光潤;;三相電量在線測試儀的研制[J];計量技術;1992年09期

5 葉德成;0.01級三相電能標準的建立[J];青海電力;1997年03期

6 賀曉蓉,楊炳中;三相電容式電機的理論分析和性能計算[J];中小型電機;1999年02期

7 趙志安;;關于測量三相電容器電容值方法的改進[J];電工技術;1983年11期

8 江正平;新結構三相電容器實用新型專利質(zhì)疑[J];電力電容器;2002年03期

9 孟斌 ,胡曉愛;X線機三相電續(xù)顛倒維修體會[J];現(xiàn)代醫(yī)用影像學;2002年03期

10 賀曉蓉 ,劉慶 ,楊炳中;三相電容式電機的繞組型式對性能的影響[J];中小型電機;2001年04期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 鄭天翔;邢博;吳寶鋼;;三相電功率的檢測及其數(shù)據(jù)處理[A];2007通信理論與技術新發(fā)展——第十二屆全國青年通信學術會議論文集（上冊）[C];2007年

2 胡社教;程冬冬;江萍;;基于ADE7752的三相電表設計[A];2010全國虛擬儀器大會暨MCMI2010’會議論文集[C];2010年

3 呂寶良;李國勇;王丙全;馬春紅;;一種簡單的三相電壓型PWM整流器控制方法[A];2006中國電工技術學會電力電子學會第十屆學術年會論文摘要集[C];2006年

4 高立東;陳阿蓮;杜春水;張承慧;;帶負載電流前饋的三相電壓型PWM整流器的控制策略研究[A];2011中國電工技術學會學術年會論文集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 青海 張忠;一款三相電源相序表電路[N];電子報;2004年

2 無錫機電高等職業(yè)技術學校 甘雨;用電路仿真軟件TINA展示電工學的基本概念和原理(九)[N];電子報;2007年

3 譚海峰 徐紹友;亮子村來了三相電[N];東北電力報;2010年

4 上海 朱大德;以纜防盜電路[N];電子報;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 田園;電網(wǎng)電壓不平衡條件下三相PWM整流器控制技術研究[D];湖南大學;2015年

2 張晗;新型三相電容式電機的機理研究及其調(diào)速方法的探討[D];浙江大學;2007年

3 楊傳海;三相電能回饋單元的研究[D];華南理工大學;2012年

4 羅旗舞;基于FPGA的三相電參數(shù)采集器的研究與實現(xiàn)[D];湖南大學;2011年

5 雷楊;電力傳動設備三相電能信號實時采集與處理系統(tǒng)開發(fā)[D];西安建筑科技大學;2013年

6 朱天生;改進型三相電壓型PWM整流器及其數(shù)字化控制方法研究[D];華南理工大學;2015年

7 何建雄;三相電能參數(shù)檢測系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];華南理工大學;2011年

8 王利源;基于雙閉環(huán)控制的三相電壓型PWM整流系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

9 董慶雄;無交流電壓傳感器三相電壓型PWM整流器控制策略的研究[D];東北大學;2012年

10 張衛(wèi)杰;欠驅(qū)動三相電壓型PWM整流器控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2007年

，

本文編號：786348