论文部分内容阅读
电力电子在实际生活中的运用已经越来越广泛,其中电源的应用场合更多,对电源能够提供的电能质量要求也是越来越高。对于常用的整流器,最重要的性能是能够提供稳定输出电压、且对电网影响小。本文在参考许多文献的基础上,重点研究了整流器的控制策略。以三相电压型整流器作为研究对象,主要研究了基于比例谐振控制器无电压传感器的控制策略、基于模型预测理论的直接功率控制策略。由于传统PWM整流器的PI控制需要进行坐标变换与反变换,运算过程繁琐复杂,因此本文采用了基于内模控制原理的比例谐振控制,在两相静止坐标系下对电流进行调节,省略了锁相、旋转坐标变换、前馈解耦过程,并且根据比例谐振控制器各个参数对系统的影响,设计出最佳的控制参数。PWM整流器通常会用到各种电压传感器以及电流传感器,传感器数量的增多会使系统的成本增加许多,并且也会带来通讯上的检测失误,因此引入了虚拟磁链,能够省略交流侧的电压传感器,为了能够消除虚拟磁链的直流偏置问题,采用饱和限幅反馈环节的积分器代替纯积分,将虚拟磁链与比例谐振控制器结合,构成了基于比例谐振控制器无电压传感器的控制策略,通过仿真验证了此种控制策略的可行性。传统的直接功率控制策略中含有滞环控制器,采样频率会很高,并且会导致开关频率不固定,这是直接功率控制最大的缺点,为了消除这些缺点,在直接功率控制策略中采用了模型预测控制,模型预测控制根据开关周期的此刻采集的数据,预测出下一个开关周期的有功以及无功功率,并使其与指令功率接近,基于此种理论,计算出本周期网侧的电压,经过SVPWM进行调制,如此开关频率即可固定,而采样频率也会相应的降低,最后通过仿真验证了理论分析的正确性。对比这两种控制策略的效果,基于模型预测理论的直接功率控制策略更符合应用场合,选择此种控制策略进行实验,搭建了实验平台,在DSP中编写了控制程序,实验结果证明了控制策略的正确性。