改进虚拟磁链观测器在PWM整流器中的应用

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1、第49卷第6期电力电子技术Vo1．49．No．62015年6月PowerElectronicsJune2015改进虚拟磁链观测器在PWM整流器中的应用张潇，黄守道，叶虹志，田园(国家电能变换与控制工程技术研究中心，湖南大学，湖南长沙410082)摘要：采用虚拟电网磁链矢量作为电压型脉宽调制(PWM)整流器直接功率控制(DPC)中的控制量可达到省去交流侧电网电压传感器、降低硬件成本、提高系统稳定性的目的，因此如何在电网电压发生突变时准确快速地观测虚拟电网磁链及如何实现开关频率的恒定就成为PWM整流器无电网电压传感器运行的关键。通过深入分析虚拟磁链特点，结合预测控制技术，提出一种基于虚拟磁链的预

2、测直接功率控制(VF．P-DPC)方法，同时提出采用四阶级联型低通滤波器取代传统纯积分器来构造新型磁链观测器。实验表明所提方法不仅在稳态时具有优良的控制效果，且在电网电压突变时动态响应速度快，过渡过程中直流侧电压、有功、无功功率波动小。关键词：整流器；预测直接功率控制；虚拟磁链观测器中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)06一O0O4一o3ApplicationofImprovedVirtualFluxObserverforPWMRectifiersZHANGXiao，HUANGShou-dao，YEHong—zhi，TIANYuan(Nat／ondPo

3、werConversionandControlEn~needngTechnologyResearchCenter，HummUnivers，Changsha410082，China)Abstract：Avirtualline-flux-linkagevectorcanbeconstructed，whichmayserveastheorientedvectorinthedirectpowercontrol(DPC)ofthepulsewidthmodulation(PWM)rectifierinsteadofthelinevoltagevectortoeliminatethelinevoltag

4、esensors，reducethecostoftheequipmentandimprovethestabilityofthesystem．Thekeypointsofthevirtualline-flux—linkagevectororientedcontrolofthePWMrectifierwithoutlinevoltagesensorsistoobservethevir—tualline-flux—linkageaccuratelyandtokeeptheswitchingfrequencyconstantwhenthedvoltagemutates．Tosolvethementi

5、onedproblem，avirtualfoxorientedpredictivedirectpowercontrol(VF一~DPC)strategyisproposedbyana-lyzingthecharacteristicofvirtualfluxandcombiningtheadvantageofthepredictivedirectpowercontrolandanewvirtualfluxobserverformedbycascadedfour—orderfibersinsteadoftraditionalfihem．Experimentalresultsshowthatthe

6、proposedmethodcangetgoodcontrolresultsatsteadystate，andachievefastdynamicresponse，smallfluctuationsofDCvoltage，activeandreactivepowerundergridvoltagemutation．Keywords：rectifer；predictivedirectpowercontrol；virtualfluxobserverFoundationProject：SupportedbySpecialFundforInternationalCooperation(No．2011

7、DFA62240)；NationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51377050)1引言种控制方法均可实现相同的控制目标。但控制原理不相同。VOC效果主要依赖内环电流控制器的近些年，三相电压型PWM整流器因其具有输优劣，而传统DPC根据指令功率与瞬时估测功率入电流谐波畸变率低、单位功率因数双向运行、可误差查询开关表选择合适的开关矢量．与VOC相实现电能的“绿色变换”等