直接功率控制

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1、三相电压型并网逆变器预测直接功率控制研究尚磊，孙丹，胡家兵，贺益康（浙江大学电气工程学院，浙江省杭州市，310027）InvestigationonthePredictiveDirectPowerControlofThree-PhaseGrid-ConnectedVoltage-SourcedInvertersShangLei,SunDan,HuJia-bing，HeYi-kang(CollegeofElectricalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou,310027)摘要：本文研究了

2、一种用于三相电压型并网逆变器的新型直接功率控制策略——预测直接功率控制（PredictiveDirectPowerControl，简称P-DPC）。重点讨论了P-DPC不同的电压矢量选择原则和电压矢量作用时间的处理方法，以降低低次电流谐波成分，获得更好的动、静态性能。该P-DPC可实现恒定的开关频率，解决了传统开关表直接功率控制策略（LUT-DPC）开关频率不固定的弊病，继承了直接功率控制策略功率快速调节的固有特点，且无需旋转坐标变换和空间矢量脉宽调制。在一台2kVA并网逆变器实验样机上对传统LUT-DPC、矢量控制和P-DPC

3、进行了仿真和实验研究。结果表明了本文提出方法的有效性和其在可再生能源开发利用中的工程实用前景。关键词：电压型并网逆变器；预测；直接功率控制；恒定开关频率中图分类号：TM464Abstract:Thispaperinvestigatesanoveldirectpowercontrol,predictivedirectpowercontrol(P-DPC),forthree-phasegrid-connectedvoltage-sourcedinverters(GC-VSI).Differentstrategiestoselectv

4、oltagevectorsandtheirdurationtimeappropriatelyhavebeenaddressedtoeliminatethelow-ordersharmonicofcurrents,andobtainbetterdynamicandstaticperformance.TheP-DPC,whichisimplementedinthestationaryreferenceframedirectly,canobtainafixedswitchfrequencyinsteadoftheshortcoming

5、ofvariableswitchingfrequencyappearsinconventionallook-uptabledirectpowercontrol(LUT-DPC)and,meanwhile,itstillmaintainsthefasttransientfeatureofDPC.Furthermore,itrequiresnosynchronousreferenceframetransformationandspacevectorpulsewidthmodulation.Thesimulationandexperi

6、mentalinvestigationonLUT-DPC,vectorcontrolandP-DPChavebeencarriedoutona2kVAGC-VSI.TheresultsshowtheeffectivenessoftheproposedP-DPCstrategyanditsapplicationpotentialonrenewableenergyindustry.Keywords:grid-connectedvoltagesourcedinverter(GC-VSI);predictive;directpowerc

7、ontrol(P-DPC);fixedswitchfrequency控制器参数的调节。为提高系统的动态性能，基10引言于交流电机直接转矩控制[5-7]原理，直接功率控制[8-10]也被提出并应用于并网逆变器中。传统直接功随着能源危机的日益加剧和人们环保意识的率控制采用滞环调节器，通过查表方式选择电压增强，风力发电、光伏发电等可再生能源开发利矢量,称之为开关表直接功率控制（LUT-DPC），用及分布式发电技术以及高压直流输电技术其特点是无需旋转坐标变换，控制结构简单，动（HVDC）得到了空前的发展。电压型并网逆变器[1]态响应快。

8、但是该方法的开关频率不恒定，会产因其具有较好的输入、输出特性、有功功率和无生频率不固定的电流谐波，造成电力滤波器的设功功率独立调节等优势，被广泛地应用在可再生计困难。为克服这一缺点，文献[11-12]提出了一能源分布式发电和高压直流输电等领域，其在智种较为新颖的