带有源滤波功能的PWM整流器预测直接功率控制研究.pdf

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1、第41卷第24划电力系统保护与控制Vo1．4lNO．242013年12月16日PowerSystemProtectionandControlDec．16．2013带有源滤波功能的PWM整流器预测直接功率控制研究李冬辉，梁宁一(天津大学电气与自动化工程学院，天津300072)摘要：针对三相电压型PWM整流器和有源电力滤波器具有相同的拓扑结构，提出了一种预测直接功率控制(p-DPC)策略。以整流器交流侧输出电压为控制对象，使整流器不仅能够为负载提供能量，并兼具有源电力滤波器抑制电网谐波的功能，提高了设备的利用率。该控制策

2、略与空间矢量脉宽调制相结合，与传统直接功率控制相比，不使用开关表和锁相环且开关频率固定，算法更为简单。李雅普诺夫稳定性分析证明了控制算法能够使系统全局渐进稳定。最后通过仿真验证了所提出的控制策略的正确性和可行性，仿真结果表明控制系统具有良好的动态性能和鲁棒性。关键词：PWM整流器；有源电力滤波；预测直接功率控制；空间矢量脉宽调制：瞬时功率PredictivedirectpowercontrolofPWMrectifierwithactivepowerfilteringfunctionL1Dong—hui，LIANGN

3、ing—yi(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，TianjinUniversity，Tianjin300072，China)Abstract：Apredictivedirectpowercontrol(p-DPC)strategyappliedonaPWMrectifierwithactivepowerfilteringfunctionisproposedbasedonthesametopologybetweenPWMrectifierandtheshuntacti

4、vepowerfilterfAPF)．TakingtheoutputvoltageofACsideofrectifierasthecontrolobject，therectifiercannotonlysupplyenergytotheload，butalsooperateasanAPFtosuppresstheharmonicofpowergrid，SOthattheequipmentutilizationisimproved．Thiscontrolapproachiscombinedwiththespace—ve

5、ctormodulation(SVM)．ComparedtotheconventionalDPC，theproposedstrategyissimplerbecauseitdoesnotneedswitchtableandphase—lockloopanditsswitchingfrequencyisfixed．ThestabilityoftheproposedcontrolschemeisexaminedthroughLyapunov’Sdirectmethod．Finallythecontrolstrategyi

6、sprovedcorrectandfeasiblebythesimulation，whichshowsthatthecontrolsystemhasgooddynamicperformanceandrobustness．Keywords：PWMrectifier；activepowerfilter；predictivedirectpowercontrol；SVPWM；instantaneouspower_f]图分类：TM714文献标识码：A文章编：1674—3415(2013)24．0082．06对于PWM．VSR．

7、C的控制方法，文献『61采用带0引言前馈解耦的PI电流控制策略，实现了高压直流输电在电力系统谐波抑制中，并联型有源电力滤波系统功率传递和谐波补偿相结合的控制，但是较多器(SAPF)得到广泛的研究和应用，但是成本较高，的PI调节器增加了系统调试复杂度；文献『71采用功能单一，推』。难度较大lIJ。三相电压型PWM整PassivityBased控制器，控制环节中仅电压外环使流器具有电网侧电流低谐波、高功率因数整流和能用PI调节器并取得了较好的控制效果；文献『81中量双向流动等优点，，‘泛应用于交直流传动、新能电流跟踪回路

8、采用滞环比较法，具有较快的动态响源发电等变流控制领域中[2-4]。基于PWM整流器和应和控制精度，但开关频率定，且和滞环宽度有源滤波器具有相同的主回路和控制结构，呵以使直接相关，波动较大；这些控制方法都是直接以电整流器不但能够为自身所带的线性负载或脉动负载源电流为控制对象。提供能量，同时还可以作为并联型有源电力滤波器，基十瞬时功率理论的直接功率