电网不平衡下基于滑模变结构的三相电压型PWM整流器恒频控制.pdf

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1、第4l卷第10期电力系统保护与控制VO1．4lNO．102013年5月16日PowerSystemProtectionandControlMay16，2013电网不平衡下基于滑模变结构的三相电压型PWM整流器恒频控制郭旭刚，金新民，马添翼，童亦斌(北京交通大学电气工程学院，北京100044)摘要：基于滑模变结构的控制算法只需在n—D坐标系下完成控制目标无需进行复杂的d—q坐标系变化，且实现了恒频控制。当电网电压不平衡时，通过设置三个控制目标来对系统进行控制，即消除负序电流、消除有功功率波动、消除无功功率波动。为了提高控制精度，通过采用T／4延时法只提取正序电流分量和负序电

2、压分量，无需提取负序电流分量，针对设置的三个控制目标进行不同的功率项补偿，进而达到控制目标的要求理论推导和仿真实验结果证明了该控制策略的正确性和有效性。关键词：PWM整流器；直接功率控制；瞬时功率；滑模变控制；定频控制；r／4延时；电网不平衡Constantfrequencycontrolforthree—phasevoltagePWMrectifierunderunbalancedgridvoltageconditionsbasedonslidingmodecontrolGUOXu—gang，JINXin—min，MATian—yi，TONGYi-bin(Schoolo

3、fElec~icalEngineering，BeijingJiaotongUniversity,Bering100044，China)Abstract：Directpowercontrolbasedonslidingmodecontrol(SMC-PDC)CallachieveitscontrolpurposeandconstantswitchingfrequencycontrolsimplyunderGt—pcoordinatesystemwithoutthecomplexd-qtransformation．Whenthegridvoltageisunbalanced，

4、thispapersetsthreecontrolobjectivestocontrolsystem，namelyeliminatingnegativesequencecurrent，eliminatingactivepowerfluctuationandeliminatingreactivepowerfluctuation．Inordertoimprovecontrolaccuracy,T／4一shiftmethodisadoptedtoextractonlypositivesequencecurrentcomponentandnegativesequencevolta

5、gecomponentandthereisnoneedtoextractnegativesequencecurrentcomponent．Sodiferentcontrolcommandscanbeachievedthroughcorespondingpowercomponentcompensationofthreecontrolobjectivessetbefore．Thesimulationandexperimentalresultsverifythestrategy’Scorectnessandeffectiveness．Keywords：PWMrectifier；

6、directpowercontrol；instantaneouspower；slidingmodecontrol；constantswitchfrequency；T／4shift；unbalancedvoltagecondition中图分类号：TM461文献标识码：A文章编号：1674-3415(2013)10．0126．08是需要实时计算矢量作用时间，计算量较大。文献0引言[6]采用了滑模变结构控制，对永磁同步电机进行直由于PWM整流器具有低谐波输入电流、能量双接转矩控制，有效地改善了系统的动、静态运行性向流动、小容量滤波器、恒定直流电压控制及高功能。本文将采用滑模变控

7、制算法来实现定频控制，率因数的优点，故被广泛应用于有源滤波及无功补控制简单，并且无需知道电网相位信息，鲁棒性较偿、单位功率因数整流、交流传动等变流控制中。好，保持了传统直接功率的优良特性。电网不平衡直接功率控制(DPC)与常用的电流控制相比具有下，文献[7]采用虚拟导纳控制法实现对整流器的控结构和算法简单、高功率因数、低谐波、动静态性制。文献[8】通过提取正负序分量得到较好控制。文能良好等优点IJJ。然而传统查询开关表的直接功率献[9]提出了基于LCL滤波器的不平衡电流指令算控制开关频率不固定，需要的采样频率较高，为数法，有效