基于lcl滤波的pwm整流器关键技术研究

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1、分类号学号M201272192学校代码10487密级硕士学位论文基于LCL滤波的PWM整流器关键技术研究学位申请人：郭虎学科专业：控制理论与控制工程指导教师：尹泉副教授答辩日期：2015年5月AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonKeyTechniquesofPWMRectifiersBasedonLCL-filterCandidate:GuoHuMajor:ControlTheory&Con

2、trolEngineeringSupervisor:AssociateProfessorYinQuanHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个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

3、签名：日期：年月日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：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要在三相电压型整流器中，LCL以其良好的高频谐波衰减特性正逐步取代

4、单L型滤波器。但是LCL型整流器存在固有谐振峰，使得其控制策略比单L型整流器复杂，且LCL滤波器的参数设计也更加困难。本文以LCL滤波器的参数设计和LCL型整流器的稳定控制为背景进行了研究。论文研究了LCL型整流器的无阻尼反馈控制技术，分析了网侧电流反馈和桥臂侧电流反馈条件下基于连续域与离散域的单电流内环控制模型，给出了系统在连续域和离散域的根轨迹，揭示了数字控制时电流环采样频率和LCL的谐振频率与整流器的稳定性之间的关系。针对整流器直流侧负载电流波动会对直流母线电压造成扰动并降低稳压精度的问题，论文采用基于负载电流观测的前馈控制方案，该方案不

5、仅有效抑制由于负载电流波动对直流母线电压造成的扰动，而且不会带来硬件成本的增加。针对传统三相整流装置人工确定电网相序费时又容易出错的问题，论文采用了一种相序自适应控制方法，使得整流器在接入电网后能够主动适应当前的相序正常工作。论文分析了电网背景谐波对LCL型整流器网侧电流质量的影响，为了抑制电网中的谐波噪声，采用了三种谐波抑制技术：相电压比例前馈控制技术、基于网侧电流估算的比例谐振补偿技术和电流内环重复控制技术，并对这三种谐波抑制技术的优缺点进行了比较。最后搭建了一个22kW的LCL型整流器仿真和物理实验平台，验证了上述理论分析的正确性以及三种

6、谐波抑制技术的可行性。关键词：LCL滤波器，单电流内环控制，负载电流观测，相序自适应，谐波抑制I华中科技大学硕士学位论文AbstractInthethree-phasePWMrectifiers,LCLfilteristendtoreplacetheLfilterbecauseofitsgoodharmonicattenuationcharacteristic.ThecontrolstrategyofLCLtyperectifierisdifficultthanLtyperectifierasthereisaninherentresonance

7、peakinLCLfilter.TheparametersdesignofLCLfilteralsobecomedifficult.SothedesignofLCLfilterparametersandthecontrolstrategyhavebeenstudiedinthisthesis.TheundampedcontrolstrategyofLCLrectifierhasbeenstudiedinthisthesis.Itanalyzedthestabilityofgridsidecurrentfeedbackmodelandinvert

8、ersidecurrentfeedbackmodel,andobtainedthesystemrootlocusinthecontinuousdoma