基于改进反馈线性化控制的三相变流器研究

第4 7卷第 9期21 0 3年 9月

电力电子技术P we lcrnc o rEe to is

Vo .7,No9 1 4 . S p e e 0 3 e t mb r2 1

基于改进反馈线性化控制的三相变流器研究汪万伟，陈寿平，张建华(东电网公司东莞供电局，广东东莞广 530 ) 2 0 0

摘要：于功率平衡理论。用状态反馈线性化解耦的控制方法，析并建立了三相电压型变流器在 d q坐标基采分，

系下的线性化数学模型，此基础上，究了采用状态反馈解耦控制电流内环和直流电压平方外环空间矢量在研脉宽调制 (V WM)电压型变流器改进型控制策略。同时给出了系统控制器的设计方法，进行了仿真和实 SP的并

验。结果表明该控制系统具有优良的稳态性能和快速的动态响应，且参数整定简单 .总谐波畸变率( HD), T小具有一定实用价值。 关键词：变流器；功率平衡：非线性模型中图分类号： M 6 T 4文献标识码： A文章编号： 0 0 I O 2 1 ) 9 0 8— 3 1 0一 O X( 0 3 0~ 0 0 0

St udy o m pr v d Fe d c n a ii g Co t o c m e fI o e e ba k Li e rz n n r l S he f r Thr e ph s n e t r o e . a e Co v r eW ANG W a— e,C N S o - ig,ZHANG Ja— u n w i HE h u pn in h a

( o gunP w rSp l B ra u ndn o e r o r i,D ng a 2 00,C i ) D ng a o e upy ueuo G a go gPw rGi C lo.o f d n o gun 53 0 hn aAb ta t T e l e r ma h ma ia d l o h e - h s o tg o r e c n e e n d, o r i ae s d d c d wi sr c: h i a t e t l mo e f t r e p a e v l e s u c o v r r i q c o d n ts i e u e t n c a t h a a y i b s d o h o e a a c h o y a d d c u l d sae￣e b c o to t o An i r v d c nr l sr t— n l s a e n t e p w r b l n e t e r

n e o p e tt一 d a k c n r l meh d. mp o e o t tae s o

g sn n e u r n o p wi tt￣e b c e o p i g a d o tr v l g q ae lo s a e v c o u s i t Y u i g i n r c re t lo t s e h a d a k d c u l n u e ot e s u r o p, p c e t r p le w d h n a

m d ltn S P o uao (V WM)m dlt ni po oe .h h l ss m s uao n xe met eut so a tep l i o uao s rp sdT ew o yt i lt na depr na rsl h w t th us i e e m i i l s h e wdhm dlt n P it o ua o (WM)moe pooe a aiat ys ay s t caat sc n at rnin rsos, s i d l rpsdcn stfc r t d—t e hrce t sadfs t s t ep ne i i s o e a i ri a e tsmp e t u e p r me e sT i e in s h me h s s me v l e fr p a t a p r t n d e t t i l mp e n . i l o t n a a t r . h s d sg c e a o a u o rc i lo e ai u o i smp e i lme t c o s Ke wo d: o v re;p we aa c;n n ie r mo e y r s c n e tr o rb ln e o l a d l n

1引言 单位功率因数运行的电压型变流器由于具有网侧电流谐波含量小、率因数高、功电能可双向传

这里提出一种基于状态反馈解耦和功率平衡

理论的改进型三相电压型变流器控制策略。仿真和实验结果表明，控制策略简单有效 .有较好该具

输、动态响应快等优点 .因而被广泛应用于交流传动、功补偿、能源发电等领域【 .无新 1 _电压型变流器控制策略主要分为直接电流控

的动态品质和较小的 T D。 H

2三相电压型变流器数学模型 三相电压型变流器主电路拓扑如图 1所示，

制】间接电流控制 _6类，和 51 _两目前多采用电压外环和电流内环的双闭环直接电流控制。

由于电压型变流器属于非线性控制系统，采用传统线性控

网侧电路采用三相对称的无中线连接方式，率开功关管桥路采用三相桥式全控整流电路， B I T和续 G流二极管并联作为桥臂开关器件。对于图 1中网

制方法难以达到理想的控制效果。为提高变流器性能，采用非线性控制策略控制变流器已成为目 前研究的热点，如反馈线性化控制策略、基于 Lauo定理论控制策略、基于滑模变结构控 ypnv稳制理论的控制策略。其中反馈线性化控制策略具有物理意义明确，数整定简单，统动态和稳态参系响应能力良好等优点

侧的三相桥式变流器，定义三相桥臂开关函数为：

O喜 kb S0桥喜，ac c k:臂通=,=导’,【{下 ,

定稿日期： 0 3 0— 7 2 1— 6 2作者简介：万伟 ( 9 2 )男，北随州人，士，究方汪 18一，湖博研向为电网稳定性分析、功补偿及新能源的接入并网。无8 0

图 1三相电压型变流器主电路拓扑F g 1Man cr u t o o o y o r ep a ev l g o r ec n e e i. i i it p l g f h e -h s o t es u c o v r r c t a t

第4 7卷第 9期21 0 3年 9月

电力电子技术Po rElc r n c we e to i s

Vo. 1 47,No. 9

S pe e 0 3 e tmb r 2 1

可根据图 1列出三相变流器在三相静止 0, b c坐标系下的方程：。

3反馈线性化控制系统设计由式 ( )知，三相电压型变流器模型中的 9可该电流控制可视为两输入两输出线性时不变系统，

警警 一I o:一

委)。

+

吉.J s (s五 s J)

线性时不变系统状态方程为：x A+ u,y C =x B=x式中：为状态向量，[==

(0 1)

式中：为各相电网网压；为各相电流；为负载电流； R , 0,为交流侧滤波电感和阻抗；为直流输出电压； C为直流

】 =

r. U为控制输入向量，

【

j为输出向量，=ii A, C为常参数矩阵，, y[]; B,

dq] 『/ 0] 1 L 『] 10

侧支撑电容。

_R. _/ L

将口 b c坐标系中的变量变换到两相旋转。。d,标系下，数学模型为： q坐其

A【 R l 1J J。一。J【/【1。一/ L’ . L 0 C0 对于式 ( 0所示的变流器线性模型，据状 1)根

\id= d - R L tqs曲 d l u L i/+ i d} dt/￣ o— U L{id= q - R L td/ d/ u L i/- i t/ q o一 LIt-o+ d= I C (/ Ji/ s c )

态反馈思想 .望系统校正后具有形式：期

() 3的特征根。

x H( - = x x)

( 1 1)

式中：期望状态；为校 …… 此处隐藏：4974字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……