能量回馈型同相供电系统的单相PWM整流器研究.pdf

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1、第46卷第8期电力电子技术Vo1．46，No．82012年8月PowerElectronicsAug．2012能量回馈型同相供电系统的单相PWM整流器研究周京华，潘逸蓖，蓝志茂，李津(1．北方工业大学，变频技术北京市工程研究中心，北京100144；2．北京先行电气有限公司，北京100045)摘要：针对能量回馈型同相供电系统中单相H．H功率单元的PWM整流器，提出了一种电压、电流前馈的双闭环控制策略。同时，针对大功率、低开关频率应用场合，给出了一种调制方法，解决系统延时带来的控制性能下降问题。最后。基于数字信

2、号处理器(DSP)与复杂可编程逻辑器件(CPLD)，构建了兆瓦级单相PWM整流器硬件装置。实验结果表明．系统运行稳定，动、静态性能符合指标要求。关键词：整流器；能量回馈；控制策略；调制中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1000一lOOX(2012)08—0040—04StudyoftheSingle-phasePWMRectifierintheRegenerativeCophasePowerSupplyZHOUJing．hua，PANYi．kun，LANZhi-mao，LIJin(1．Inver

3、terTechnologiesEngineeringResearchCenterofBering，Ⅳ0砒ChinaUniversityofTechnology，Bering100144，China)Abstract：AimingatthePWMrectifierofthesingle—phaseH—Hpowerunitintheregenerativecophasepowersupplysystem，adoubleclosed—loopcontrolstrategyisproposedwiththefeed

4、forwardofvoltageandcurrent．Meanwhile，forhighpowerandlowswitch~equencysystem，amodulationmethodisputforwardtosolvethedeteriorationofthecontrolperformancecausedbythebigmodulationdelay．Finally，basedondigitalsignalprocessor(DSP)andcomplexprogrammablelogicdevice

5、(CPLD)，ahardwaresystemofpowerunitisbuilt．Theexperimentalresultindicatesthatthesystemisreliableandstable，andthestaticanddynamicperformancemeettherequirements．Keywords：rectifier；energyfeedback；controlstrategy；modulationFoundationProject：SupposedbyBeijingNova

6、Program(No．2009B01)；AcademicHumanResourcesDevelopmentinInstitutionsofHigherLearningUndertheJurisdictionofBeijing(No．PHR201008188)1引言的直流母线电压及输入电流进行控制，并给出了一种异步采样方法，解决了传统的规则采样法在我国电气化铁路主要采用单相交流变压器供低开关频率下带来的控制系统滞后增大的问题。电方式，该供电方式存在负序、谐波、无功、电分相、供电效率低等问题，不仅对电力系统造成

7、了严2同相供电装置拓扑结构重影响．且随之产生的过电压现象严重影响了机车新型同相供电拓扑结构如图1所示。的正常运行，极大地制约了高速重载运输的实王见【”。近年来．提出的基于三相一单相电力电子变流器的新型同相供电系统．可从根本上解决上述问题。这里基于文献[2】中新型同相供电装置拓扑结构，研究了该应用场合下的大功率单相PWM整流器控制系统的控制策略。《一争⋯这里采用比例积分(PI)和比例一谐振(PR)调图1新型同相供电装置拓扑结构节器构成双闭环控制系统，对单相PWM整流器Fig．1Thetopologyofthe

8、newtypecophasepowersupply图1中，新型同相供电装置由多个单相背靠基金项目：北京市科技新星计划资助(2009B01)；北京市属背功率单元构成。每个功率单元输入侧连接一个市管高等学校人才强教计划资助项目(PHR201OO8188)三相工频多绕组变压器的次级绕组，输出侧采用定稿日期：2012—06—05作者简介：周京华(1974一)，男，山西河津人，博士，副教多单元串联方式输出单相工频交流电压。