快速动态电流控制在PWM变换器中的应用.pdf

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1、ELECTRICDRIVE2O10Vo1．40No．9电气传动2010年第4O卷第9期快速动态电流控制在PWM变换器中的应用刘德红，胡安，汪光森，胡文华(海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北武汉430033)摘要：三相LCI型PWM变换器存在阶次高、控制器参数设置复杂等问题，而电流控制器又是PWM变换器系统的关键。为了解决传统PI调节器在电流控制器设计当中因参数设置不当造成静、动态特性差的问题，通过合理简化电流环模型，采用一种在由PI调节器控制的电流闭环之前串联一个惯性环节的补偿控制技术，期望通过补偿后

2、的闭环传递函数零极点相消达到减小电流超调的目的。同时，为了使电流获得快速的动态响应，基于同步旋转坐标系下动态调节时间最小原则，确定电流环控制系统自然振荡频率的分布范围，通过选取尽可能大的带宽以获得快速的动态响应。最后，通过仿真和实验结果证实了该控制技术的正确性和可行性。关键词：串联补偿；快速动态电流；PWM变换器中图分类号：TM46文献标识码：AApplicationofFastDynamicCurrentControlforPWMConvertersIIUDe—hong．HUAn，WANGGuang—sen，HUWe

3、n—hua(NationalKeyLaboratoryforVesselIntegratedPowerSystemTechnology，Na~ualUniversity(JEngineering，Wuhan430033，Hubei，China)Abstract：ThreephaseLCIPWMconverterhastheproblemsofhighorderandcomplexparameterconfig—uration．ThecurrentcontrolleristhekeyofPWMconvertersyste

4、m．InordertosolveconventionalPIregula—torunavailableparametercausedbadstaticanddynamiccharacter，aseriescompensatedtechnologywasproposed，whichaddsainertialinkinserieswithclosed—loopcurrentcontrollerbysimplifyingthemodelofcurrentcontroller．Themethodaimstoreducecurr

5、entovershootbyzero—polecancellation．Meanwhile，inordertogainfastcurrentdynamicresponse，determinatesdistributingrangewithnaturaloscillationfrequencyofcurrent—loopcontrollerbasedonprincipleofdynamicregulatortimeshortestinsynchronousrotationalframe．Finally，thesuperi

6、orityoftheproposedcontrolstrategyisprovedbythesimulationandexperimentresults．Keywords：seriescompensated；fastdynamiccurrent；PWMconverter流侧电压跟踪能力及功率变化时系统的抗扰性，1引言而对电流环性能影响最大的是内环调节器的类型三相LCL型PWM变换器(VSC)因能提供与参数。近年来，高性能的电流控制技术得到了恒定的直流母线电压，较低的电流谐波畸变，实现极大的发展。其中包括滞环控制调节器-

7、一，同步能量的双向流动及可控的功率因数等优越特性，旋转坐标系下的PI调节器和状态变量电流调节使得VSC越来越广泛地运用于静止无功补偿、有器。。，预测调节器]，无差拍调节器。j。，多变量源电力滤波、新型UPS以及太阳能、风能等可再状态反馈调节器l6一，最小时间电流调节器。。一等。生能源的并网发电等。在它们当中，使用最广泛的就是同步坐标系下带在三相ICI型VSC控制系统中，电流控制前馈补偿的PI调节器L8。在同步旋转坐标系器起着非常重要的作用。电流环的响应不仅影响下，三相交流量被转换成直流量，PI调节器能使交流侧的电流波形

8、与功率因数控制，而且影响直电流反馈快速、准确地跟踪直流电流参考量，做到基金项目：国家自然科学基金创新群体科学基金(50721063)；国家自然科学基金(50737004，50607020)作者简介：刘德红(1980一)，男，博士研究生．Email：liudehong80@163．corii33电气传动2010年第4O卷第9期刘德红