三相电压型pwm整流器交流级联系统稳定性研究

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1、分类号学号M201171196学校代码10487密级硕士学位论文三相电压型PWM整流器交流级联系统稳定性研究学位申请人：章涵芝学科专业：电气工程指导教师：阮新波教授答辩日期：2014年1月9日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsFortheDegreeofMasterofEngineeringStabilityofACThree-PhaseVoltageSourcePWMRectifierCascadeSystemCandidate:ZhangHanzhiMajor:Elec

2、tricalEngineeringSupervisor:Prof.RuanXinboHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei,P.R.China,430074thJan.9,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在______年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要随着石油、煤炭、天然气等化石能源的逐渐枯竭，可再生能源的利用越来越得到人们的重视。

4、在可再生能源分布式发电系统中，三相电压型PWM整流器前级级联三相LC滤波器是较为常见的系统。在三相电压型PWM整流器独立稳定工作的情况下，输入侧加入LC滤波器后，所组成的级联系统由于前后级相互影响可能出现级联不稳定问题。本文分析三相电压型PWM整流器基本工作原理，在dq0旋转坐标系下建立小信号模型，并在双闭环控制策略下设计电流环、电压环和锁相环闭环参数。由判断多输入多输出系统级联稳定性的广义Nyquist判据，根据三相LC滤波器输出阻抗与三相整流器输入阻抗特性，得到可更方便、直接判断级联稳定性的阻抗匹配判据。在阻抗匹配判据中，可直接根据前级滤波器输出阻

5、抗特征值以及后级三相整流器输入阻抗矩阵对角线d轴上的元素在伯德图中幅值是否交截与相角差是否大于180°来判断级联系统稳定性。依据阻抗匹配判据，设计阻抗调节器改变三相PWM整流器的输入阻抗，改善系统的稳定性。搭建了一台功率为20kW，输入相电压有效值220V，输出电压为700V的三相PWM整流器级联系统验证了理论分析的正确性。关键词：整流器；LC滤波器；级联系统；稳定性；阻抗匹配判据；阻抗调节器I万方数据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththedepletionoffossilfuelssuchasoil,coalandnaturalgas

6、,theutilizationofrenewableenergyhasgainedmoreandmoreattentions.Thethree-phasepulse-widthmodulation(PWM)rectifierwithaLCfilterattheinputsideisacommonarrangementindistributedpowersystem,formingacascadedacsystem.Eventhethree-phasePWMrectifierisinstableoperationindependently,whenthe

7、LCfilterisincorporated,thecascadesystemwillbeinstableduetotheinteraction.Thisthesisanalyzesthebasicoperatingprincipleofthethree-phasePWMrectifier.Thesmallsignalmodelisestablishedunderthedq0rotatingcoordinate.Thecurrentloop,voltageloop,phase-looplock(PLL)parametersaredesignedunde

8、rthedualclose-loopcontrolstrategy.Impedancematc