电压型PWM整流器直接功率控制策略的研究

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三相PWM整流器是目前整流器领域研究的热点,由于其具有双向能量流动性,交流侧交流电流低谐波、单位功率因数等优点。应用场合越来越广泛。  本文针对基于电压定向的电压型PWM整流器直接功率控制策略进行了深入研究。分析电压型PWM整流器直接功率控制系统结构,着重对其“核心一部分开关表进行了分析。针对传统开关表存在无功功率失控的情况,在传统开关表构建基础上,对开关表进行改进,引入三状态开关控制信号。建立了控制性能更好的新开关表,控制效果得到了改善,减弱甚至消除了无功功率失控现象。  其次,由于直接功率控制系统功率内环采用一个开关表同时控制瞬时有功功率和无功功率时,系统对于有功功率的控制能力弱,并且导致暂态过程中功率、直流电压出现较大的波动:同时,在负载电流扰动时会产生较大的直流动态压降。对此,引入了基于双开关表的电压型PWM整流器直接功率控制策略,分别建立有功功率开关表和无功功率开关表,根据对不同开关表作用时间的调整来达到有效的增强有功功率的控制,可同时提高系统的动、静性能。并对双开关表之间的切换进行研究,对占空比控制和无功功率误差阈值控制两种控制策略进行研究分析,通过仿真波形对比发现阈值控制效果比占空比控制效果要好。  最后,基于以上分析,本文在MATLAB/Simulink环境下,搭建了电压型PWM整流器直接功率控制模型,分别对基于电压定向直接功率控制和设置双开关表的电压型PWM整流器直接功率控制进行了仿真验证,仿真结果验证了理论分析的正确性。  
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