逆变器的三相不平衡负载控制方法研究

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1、国内图书分类号：TM615国际图书分类号：621．3西南交通大学研究生学位论文密级：公开年级二零一一级姓名石在玮申请学位级别工学硕士专业电左电王皇电左笾麴指导老师王运遮副塾拯二零一四年五月ClassifiedIndex：TM615U．D．C：621．3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisI之ESEARCHONTHECONTROLMETHODOFTHREE．PHASEnqVERTERUNDERUNBALANCEDLOADSGrade：201lCandidate：CunweiShiAcadem

2、icDegreeAppliedfor：MasterSpeciality：PowerElectronicsandElectricalDrives，Supervisor：ViceProf．YuanboWangMay,2014—西南交通大学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，同意学校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。本人授权西南交通大学可以将本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、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1．保密El

3、，在年解密后适用本授权书；2．不保密团，使用本授权书。(请在以上方框内打“-4’’)学位敝储躲乃砩指删币繇始队日期：u坩．s．【]醐⋯厂7西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：1、详细介绍了对称分量法，对已有的几种分解法进行了仿真分析比较，选择出较佳的方法。对带隔离变压的三相三桥臂逆变器带不平衡负载时产生不对称电压的机理进行了系统的分析，利用相量位形图结合KVL定理的负载不平衡的情况进行分析，通过各相序的T型等值电路推导出对不平衡抑制的影响，并利用相应的控制方法对传统三相逆变器以及带隔离变压器的

4、拓扑进行仿真对比分析。2、对三相四桥臂逆变器拓扑结构进行分析，建立三相四桥臂逆变器的等效模型，列出三相四桥臂的微分方程，通过方程对负载输出电压电流特性进行研究。建立正负序各自的同步旋转坐标系，提出两种dq分量提取方法并用仿真对各自的优缺点进行了阐述。对三维脉宽调制算法进行了分析和计算。使用DSP并进行初始化程序设计，列出初始化流程图。根据三维SVPWM算法的思想列出流程图，根据流程图利用C语言写出程序，在DSP上对3DSVPWM调制算法实现。3、列举三相四桥臂的几种控制方法以及讨论它们各自的优缺点，利用对称分量法和双同步旋转坐标法系将正负序被

5、控直流部分提出。对零序分量部分，将传统的PI直接控制、加入PR比例谐振控制改进型以及利用零序虚拟构造0【p坐标系改进型三种独立控制法进行了详细的讨论分析，并利用Matlab对三种方法进行仿真，比较各自优劣点。在给出总体控制思想框图的基础上进行参数以及电流和电压环设计。对各种带载情况以及非线性负载进行仿真分析，与之前三相三桥臂仿真结果进行对比。本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己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

6、作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：日期：砌．1-P爿声馅叩I西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要三相电压是否对称是判断电能质量好坏的一个重要参数，这对用电设备能否安全稳定工作有很大的影响。由于分布式发电(如风力发电或光伏发电)会出现离网带不对称负载工作状态以及UPS或者航空电源等也会有出现不平衡负载情况，因此本文针对三相逆变器的输出电压不平衡问题展开研究工作。本文首先将普通三相逆变器作为研究对象，分析传统三相逆变器在负载平衡条件下能够很好输出三相对称电压，但对于负载不平衡或非线性负载

7、而言，三相输出电压不能满足国标中的用电要求。对三种瞬时对称分量法进行了详细的分析与推导，在Matlab／Simulink仿真环境下建立三种瞬时对称分量法仿真模型，分析各自的优缺点。在对传统三相逆变器不平衡问题产生机理进行了分析的基础上，采用线性叠加原理和对称分量法对带△／Y隔离变压器三相逆变器研究，分别得到各相序的T型等值电路，列出微分方程进行计算。分析带△／Y隔离变压器的三相逆变器带不平衡负载的能力并搭建模型仿真论证。其次，针对三相逆变器带不平衡负载的能力由逆变器拓扑和控制策略共同决定，本文深入研究了三相四桥臂拓扑抗不平衡负载的能力。在三相

8、静止abe坐标系下建立了数学模型并进行了稳态分析。针对三相四桥臂的拓扑特点，摒弃了基于a131,坐标系下的三维SVPWM调制算法，采用了简便明了的基于abe坐标系的