采用电流滞环调节器的电压矢量控制PWM整流器系统.pdf

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1、2004年1月电工技术学报Vol.19No1第19卷第1期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan.2004采用电流滞环调节器的电压矢量控制PWM整流器系统赵振波李和明董淑惠（华北电力大学电力工程系保定071003）摘要提出了一种性能良好的电压矢量控制PWM整流器方法。根据dq坐标系下整流器数学模型，用控制整流器系统中有功和无功功率的方法间接控制相互有耦合的输入有功和无功电流分量。控制系统电压外环用PI调节器输出有功指令电流分量，反馈输入电流与指令电流的误差作为两个电流滞环调节器的输入。滞环输出经过开关逻辑表选择出合适的电压矢量，不需计算开

2、关作用时间，控制整流器输入电压和电流同相位，输入电流正弦化。仿真和实验结果证明了该控制方法简单，动态性能好，易实现。关键词：电流滞环电压矢量开关逻辑中图分类号：TM461VoltageVector-ControlledPWMRectifierSystemwithCurrentHysteresisRegulatorsZhaoZhenboLiHemingDongShuhui（NorthChinaElectricalPowerUniversityBaoding071003China）AbstractThemethodofvoltagevector-controlledPWMrectifiersy

3、stemwithhysteresiscurrentregulatorsispresented.Accordingtomathematicalmodelofrectifierunderdqcoordinates.Thismethodcanindirectlycontroltheactivecurrentandreactivecurrentcomponentsbyusingactivepowerandreactivepewer.TheoutputofvoltageexternalloopwithPIregulatorisconsideredascurrentcomponentofactivep

4、ower,andtheerroroffeedbackinputcurrentandinstructioncurrentisconsideredasinputoftwoinnerloopscurrenthysteresisregulators.Theoutputofhysteresisregulatorselectsthecorrectvectorbyvoltagevectorswitchlogictable,nottocalculateswitchoperationtimetomakeinputvoltageandinputcurrentofrectifierinphase,inputcu

5、rrentbesine.Thesimulationandexperimentalresultsprovethatitissimpleandhasgooddynamiccharacteristics.Keywords：Currenthysteresis,voltagevector,switchlogic[2,3]计输出滤波器等缺点。空间电压矢量控制易于1引言数字化实现，直流电压利用率高，输入电流畸变在电能变换中，PWM整流器克服了传统二极率低，但需要快速微处理器，计算过程相对复杂[4,5]管或相控整流所引起的大量谐波、功率因数低等。针对以上控制方式的不足，本文提出了一种缺点，成为目前国内外研

6、究的热点[1]。电流滞环控基于电流滞环的电压矢量控制PWM整流器方法。制是PWM整流器控制系统中最易实现，最简单的它结合二者的优点，采用80C196MC作为控制核方式，但其也存在开关频率不固定，对电力电子心，组成一个以电流滞环控制为内环，输出直流器件性能要求较高，开关损耗比较大，不容易设电压控制为外环的控制系统，开关状态输出采用自适应开关逻辑表，不需计算开关作用时间，过程实现简单。收稿日期2003-02-28改稿日期2003-10-1332电工技术学报2004年1月2系统dq数学模型控制所依据的是三相电压型PWM整流器在dq坐标系下的数学模型。考虑电网三相电压对称，且正弦2p化。假定ua=

7、2ucos(wt)、ub=2ucos(wt-3)、u=2ucos(wt+2p)，则在dq坐标系下整流器的c3图2整流器各矢量间的关系[6]数学模型为Fig.2Relationofrectifiervectorsédidùéù根据各个矢量在dq坐标系中的位置关系，有电éL00ùêdtúê-RwL-sdúéidùé100ùéudùêúêdiúêúêúêú压矢量u=ud+juq，输入电流矢量i=id-jiq，qêúê0L0úê