基于模型预测直接功率控制的pwm整流器的研究

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1、分类号：TM461密级：UDC：621.3编号：201231403002河北工业大学硕士学位论文基于模型预测直接功率控制的PWM整流器的研究论文作者：左暖学生类别：全日制专业学位类别：工程硕士领域名称：电气工程指导教师：宋桂英职称：副教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofElectricalEngineeringRESEARCHONMODEL-BASEDPREDICTIVEDIRECTPOWERCONTROLFORPWMRECTIFIERbyZuoNuanS

2、upervisor:ViceProf.SongGuiyingNovember2014摘要随着电力电子技术的发展，人们对电能质量的要求也越来越高。电力系统中谐波的来源主要是电网中的电力电子设备，随着这些设备的使用，由此产生的谐波污染问题也越来越严重，因此改善电能质量得到了广泛关注。作为电网主要“污染源”的整流器因而倍受关注。与其它整流装置相比，PWM整流器具有很多突出的特点。在研究三相电压型PWM整流器时，要想使系统能够实现单位功率因数运行，需要采取相应的控制策略。传统的直接功率控制存在开关频率不固定、对传感器转换精度和采样频率依赖程度高等缺点。针对这些问题，本文

3、提出了一种新型的控制策略，将模型预测（ModelPredictiveControl，MPC）控制应用于PWM整流器的直接功率控制（DirectPowerControl，DPC）系统中。这种控制方法是在开关频率固定的情况下以功率误差最小为原则来选择最佳的电压矢量。此外，还设计了控制延时补偿方案，用以消除控制延时所产生的功率误差。仿真结果表明这种控制策略不仅实现了网侧电流正弦化和单位功率因数，而且还获得了更好的稳态性能和更快的动态响应速度。该控制策略以新颖的方法实现了固定开关频率的直接功率控制，简化了整流器系统参数的设计。关键字：模型预测PWM整流器延时补偿直接功率

4、控制频率固定IABSTRACTWiththedevelopmentofpowerelectronictechnology,peoplealsohaveahigherrequirementtothepowerquality.Theharmonicinpowersystemismainlyfromthepowerelectronicequipment.Withtheuseofthesedevices,theharmonicpollutionisbecomingmoreseriously,soimprovingthepowerqualityhasbeenwidelyc

5、oncerned.Comparedwithotherrectificationdevices,thePWMrectifieriswidelystudiedbypeople.Forthethree-phasevoltagesourcePWMrectifier,apropercontrolstrategycanrealizeunitypowerfactor.Fortraditionaldirectpowercontrol,itsswitchingfrequencyisnotfixedanditdependsontheprecisionandsamplingfrequ

6、encyofthesensortransformation.Thispaperproposesanimproveddirectpowercontrol(DPC)forthePWMrectifierbyusingmodelpredictivecontrol(MPC).Thismethodisbasedontheprincipleofminimizingpowererrortochoosethebestvector.Thiscontrolsystemdesignsthecontroldelaycompensationscheme,whichisusedtoelimi

7、natethepowererrorproducedbythecontroldelay.Resultsshowthatthisstrategynotonlyachievesthesinecurrentandtheunitypowerfactor,butalsoobtainsabettersteadyperformanceandafasterdynamicresponse.Thisstrategyachievesthefixedswitchingfrequencyandsimplifiesthedesignparametersoftherectifiersystem

8、.KEYWORDS：mo