三相 PWM 整流器直接功率预测控制-论文.pdf

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1、第51卷第13期电测与仪表V01．51No．132014年7月10日ElectricalMeasurement&InstrumentationJu1．10。2014三相PWM整流器直接功率预测控制田迎辉，丁拈，李艳红(河南科技大学电气工程学院，河南洛阳471023)摘要：建立了三相电压型PWM整流器的数学模型，分析了直接功率控制的原理，为克服传统直接功率控制开关频率不固定稳定性差的缺点，结合空间矢量控制策略设计了一种预测直接功率控制(P—DPC)方法，并通过仿真对其进行验证。研究和仿真分析表明，P—DPC的应用使系统具有结构算法简单、动态响应快、高功率因数、开关频率固定和THD低等特

2、性。关键词：PWM整流器；直接功率控制；预测控制；空间矢量中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1001—1390(2014)l3—0076—04TheDirectPowerPredictiveControloftheThree—PhasePWMRectifierTIANYing—hui，DINGZhe，LIYan—hong(CollegeofElectricalEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，Luoyang471023，Henan，China)Abstract：Thispaperestablishedthe

3、mathematicalmodelofthethree—phasevoltage—typePWMrectifierandana—lyzedtheprincipleofthedirectpowercontro1．Inordertoovercometheunstablefrequencyandpoorstabilityofthetraditionaldirectpowercontrolswitch，apredictivedirectpowercontrol(P—DPC)methodcombinedwiththespacevectorcontrolstrategywasdesignedan

4、dverifiedthroughsimulation．TheresearchandsimulationanalysisshowedthattheapplicationoftheP—DPCgavethesystemthefeatureslikesimplestructureandalgorithm，quickdynamicre—sponse，highpowerfactor，constantswitchingfrequencyandlowTHD．Keywords：PWMrectifier，directpowercontrol，predictivecontrol，spacevector0引

5、言采样频率，不利于滤波器的设计从而使系统’的稳定PWM整流器由于具有直流电压控制恒定、网侧性有所下降。为了解决该问题，本文根据电压型电流谐波低、高功率因数、能量双向流动等优点，因PWM整流器的数学模型，结合DPC系统的特点，设而广泛应用于电机变频调速、有源滤波、新能源并网计了一种预测直接功率(P—DPC)控制方法，对瞬时和无功补偿等系统中_lJ。近年来，随着对PWM整流有功无功在一个周期内进行预测，反推瞬时功率，得器的不断研究，越来越多的控制策略被应用其中。到整流器下一个开关周期的电压参考值，并结合矢而研究较多的主要有间接电流控制、直接电流控制量控制模块使整流器开关频率固定，最终实现

6、整流和直接功率控制(DPC)等。器的功率预测控制。最后在计算机仿真软件Matlab／传统的功率控制是建立在基波周期平均值基础Simulink中验证此方法的可行性及优越性。上定义的，而DPC采用瞬时功率理论不仅适用于正1电压型PWM整流器拓扑结构及DPC原理弦波电路也适用于非正弦波电路和其它过渡过程。图1为三相电压型PWM整流器常见的电路拓DPC由于不需要电流环，只通过查询开关表选择合扑结构。i，i，i。为交流侧三相线电流；“，，u为适的电压矢量对系统的功率进行直接调节，所以它三相对称交流电压源；UUU为整流器的三相输具有优越的功率控制性能，尤其适合于电机变频调入电压；S。，S，S为定

7、义的PWM整流器开关函数。速、有源滤波器等对整流器的动态性能要求高的应在忽略桥路损耗等效到直流侧的电阻r、电容等用场合。但DPC的开关频率不固定，且需要较高的效串联电阻R。时，PWM整流器在0【B静止坐标系下一76一第51卷第13期电测与仪表VO1．51NO．132014年7月l0日ElectricaiMeasurement&InstrumentationJll1．10。2014传统DPc控制系统根据瞬时功率滞环误差进行sfL==一UbRLibfB{}土：