一种新的三相BoostPWM整流器控制技术

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1、2006年7月电工技术学报Vol.21No.7第21卷第7期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2006一种新的三相Boost-PWM整流器控制技术屈稳太浙江大学电气工程学院杭州310027摘要针对传统的三相Boost-PWM整流器控制技术在电网电压不平衡和变换器输入阻抗不相等时控制性能不理想本文提出一种新的控制方法首先分析和建立了三相Boost-PWM整流器的数学模型该模型放宽了原控制方法中要求电网电压平衡和输入阻抗相等的条件在保持输出功率不变的基础上求出三相电流的期望值在电流环控制上采取正负序分量分解和静止的三相

2、到两相坐标变换在两相坐标系中实现对正序分量幅值和负序分量幅值的分别控制仿真和实验结果表明该方法在电压平衡或不平衡下均能得到低次谐波的输入电流和单位功率因数在输入阻抗不平衡度达到三倍时仍能得到较高的功率因数关键词电力工程Boost-PWM整流器电能质量正负序电流分量PI调节器中图分类号TM461ANovelControlStrategyforThree-PhaseBoost-PWMRectifierQuWentaiZhejiangUniversityHangzhou310027ChinaAbstractForthree-phaseBoost-PWMrectifier,the

3、conventionalcontrolisnotperfectunderunbalancedsourcevoltagesandunequalinputimpedances.Thispaperpresentsanewcontrolscheme,whichcanavoidthedisadvantagesofconventionalcontrolsandachievebetterresults.Firstly,amodeloftherectifierisfoundwhichreleasestherestrictionsofsourcevoltagesbalancedandinp

4、utimpedancesequaledrequestedinconventionalcontrol.Thethreephasecurrentcommandscanbecomputedoutunderthesituationoftheoutputpowerconstant.Subsequently,thecurrenterrors,whicharedifferencesbetweentheircommandsandfeedbacks,aredecomposedintopositiveandnegativesequencesand,bystillreferenceframet

5、ransformofthree-phasetotwo-phase,thepositiveandnegativesequencesarecontrolledrespectively.Finally,simulationandexperimentalresultsareprovidedtoillustratethescheme.KeywordsElectricpowerengineeringBoost-PWMrectifierqualityofelectricenergypositive-andnegative-sequencecurrentsPIcontroller在传统的

6、开关电源和交直流电力传动装置中1引言输入环节大都采用二极管不可控整流或晶闸管移相随着电力电子技术在电力系统中的应用越来越可控整流这两种整流方法都会向电网注入较大的广泛尤其是以开关电源和交-直流电力传动设备为谐波电流和无功功率三相电压源Boost-PWM整流代表的各种电力电子装置的大量使用由它们所产器VSR可以在任何负载条件下得到低畸变的生的谐波电流和无功电流对电网的安全运行和供电网侧电流波形和接近于理想的功率因数因而得到[1]质量产生了严重的影响因此电力系统中无功功率了广泛的应用传统的PWM控制方法有幅值-相[2][3,4]和谐波补偿成为迫切需要解决的问题角控制PAC电流

7、滞环控制HCC固[5]定开关频率的电流预测控制PCFF等PAC是收稿日期2005-12-20改稿日期2006-02-14通过交流侧电压幅值和相角的控制来控制交流侧的第21卷第7期屈稳太一种新的三相Boost-PWM整流器控制技术45电流它具有稳态电流谐波小的特点缺点是鲁棒ìTBVdc性差动态响应慢HCC具有较好的稳态电流精度ïVRaa=++-iLaapiSSaaa()+Vno2ï快速的电流响应和较好的鲁棒性它的最大缺点是ïTBVdcíVRbb=++-iLbbpiSSbbb()+Vno1开关频率随着直流侧电流而改变PCFF显示出