改进单周期控制中间电压的单相电压源整流器.pdf

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1、第47卷第12期电力电子技术Vo1．47，No．122013年12月PowerElectronicsDecember2013改进单周期控制中问电压的单相电压源整流器唐思文，李印龙，杨喜军(上海交通大学，电气工程系，上海200240)摘要：单相电压源整流器(VSR)可用作固态变压器的前级AC／DC变换器、单相有源电力滤波器，也可代替单相有源功率因数校正器。提出一种单相VSR的控制策略，即采用电压平方外环、直接功率控制中环和单周期控制内环，这3个环节均具有快速响应的特点。在负载突变情况下，整个系统的响应速度

2、大大提升，网侧电流、输出电压响应较快，效果令人满意。上述结论得到了Matlab／Simulink仿真分析和实验结果的验证。关键词：整流器；电压平方外环；直接功率控制；单周期控制中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000—100X(2013)12—0093—02ResearchonSingle-phaseVoltageSourceRectifierUsingModifiedMediumVoltageofOneCycleControlTANGSi—wen．LIYin—long．YANGXi-ju

3、n(ShanghaiJiaoUnivers，Shanghai200240，China)Abstract：Single—phasevoltagesourcerectifier(VSR)canbeusedasanAC／DCpre-converter，anacticepowerfilteroranactivepowerfactorcorrector．ThispaperpresentsaVSRcontrolstrategy，usingthecombinationofasquaredvoltageouterloo

4、p，adirectpowercontrolmiddleloopandasingle-cyclecontrolinnerloop．Theresponsespeedofthewholesystemishighlyimprovedincaseofthesuddenly—changedloadswhichreflectsasatisfactoryefect．TheaboveconclusionsareprovedbyMaflab／Simulinkandtheexperiments．Keywords：rectif

5、ier；squaredvoltageouterloop；directpowercontrol；onecyclecontrolFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．60934005)；Enterprise-collegeCooperationSpecialFundsof2011MinhangDistrictTechnologicalInnovationProject(No．2011MH101)引言2电

6、路拓扑与工作原理单相VSR是一种四象限AC／DC变换器【卜。2．1电路拓扑及基本原理满足谐波电流标准，故用途广泛。其单周期控~lJ[3--4]单相VSR电路拓扑如图1所示。逆导型开关能实时调节功率器件的占空比，仅在一个开关周V。～V构成单相VSR桥；C，为交流滤波电容；L。为期内即可实现控制目标．具有鲁棒性好、瞬时响应升压电感；C2为电解电容。速度快、抗输入干扰性能强等优点。但需采用惯性飓6较大的电压误差放大器来稳定输出电压．将会影isL1响动态响应速度。三相整流器中的直接功率控制R4LV2Lv4是一种

7、根据功率需求的砰砰控制，响应快速[5_。R2此处提出一种电压平方外环的直接功率控制与单PWMI输出电流检测电路周期控制相结合的控制策略，应用在单相VSR输出功率i输入电流ll输出功率中，期望进一步提升系统的动态响应速度，同时获检测电路ll定标程序期望值电压平方PIl计算程序调节程序l得网侧单位功率因数，稳定直流输出电压，并通过Matlab／Simulink和实验验证了该策略的正确性。减脉冲发RS触发程生程序程序雾等H比较程序图1单相VSR电路拓扑基金项目：国家自然科学基金(60934005)；2011年

8、闵行区Fig．1Topologyofsingle—phaseVSRcircuit技术创新项目．企校合作专项(2011MHIO1)定稿日期：2013—08—1O假定网侧电压方程为：作者简介：唐思文(1990一)，女，上海人，硕士研究生，研究its=、／U~sintot(1)方向为单相功率因数校正技术。式中：为交流输入电压有效值。93第47卷第l2期电力电子技术Vo1．47，No．122013年12月PowerElectronicsDecemb