带恒功率负载的三相电压型PWM整流器无源控制研究 被引量：1

1

作者 王诗岳 王久和 +1 位作者 李建国 张雅静 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第3期229-238,共10页

针对三相电压型PWM整流器带恒功率负载可能会导致不稳定的问题,采用了三相电压型PWM整流器的无源控制策略,该策略通过建立三相电压型PWM整流器带恒功率负载的EL模型,设计无源控制器。同时,引入了功率观测器来实时观测实际工程当中未知... 针对三相电压型PWM整流器带恒功率负载可能会导致不稳定的问题,采用了三相电压型PWM整流器的无源控制策略,该策略通过建立三相电压型PWM整流器带恒功率负载的EL模型,设计无源控制器。同时,引入了功率观测器来实时观测实际工程当中未知的功率,并通过MATLAB/Simulink搭建仿真模型,仿真结果表明,与PI双闭环控制、外环PI内环无源控制策略相比,本文所提出的控制策略具有较强的动态和稳态性能,证明了所提控制策略的可行性。 展开更多

关键词 三相电压型pwm整流器 恒功率负载 无源控制 功率观测器

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三相电压型PWM整流器的虚拟转矩冲量平衡控制策略 被引量：1

2

作者 张成糕 王宇 +2 位作者 张艺 郝雯娟 夏宇航 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期150-160,共11页

模型预测控制具有结构简单、鲁棒性强和动静态性能良好等优点,因此其在三相电压型PWM整流器系统中得到了广泛应用。然而,模型预测控制的电压外环采用PI线性调节器进行调节,影响了直流侧电压的动态性能。为此提出了虚拟转矩冲量平衡控制... 模型预测控制具有结构简单、鲁棒性强和动静态性能良好等优点,因此其在三相电压型PWM整流器系统中得到了广泛应用。然而,模型预测控制的电压外环采用PI线性调节器进行调节,影响了直流侧电压的动态性能。为此提出了虚拟转矩冲量平衡控制策略,从而使直流侧电压仅经过1次调节即可实现快速收敛。为了实现此策略,首先,根据数学模型推导得到了虚拟转矩的表达式;其次,根据负载突变前、后直流侧输出电压保持不变,同时结合功率守恒原则,分析建立了负载突变时的虚拟转矩冲量平衡控制方程,求得零矢量与前进矢量的作用时间;最后,通过仿真和实验实现了三相电压型PWM整流器系统负载突变时的虚拟转矩冲量平衡控制,验证了所提算法的正确性与有效性。 展开更多

关键词 三相电压型pwm整流器 模型预测控制 动态性能 虚拟转矩冲量平衡控制策略 负载突变

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一种新型的三相桥级联型PWM变换器 被引量：9

3

作者 陆治国 赵丽丽 +1 位作者 吴春军 祝万平 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第24期131-137,共7页

传统的单相级联H桥变换器不易直接应用于三相高压场合,为此提出了三相桥级联型PWM变换器的拓扑结构,其子模块为电压源型三相桥式变换器。分析了该新型拓扑的构成思想,推导了二级和三级级联拓扑的电流和功率表达式,其可做整流器也可做逆... 传统的单相级联H桥变换器不易直接应用于三相高压场合,为此提出了三相桥级联型PWM变换器的拓扑结构,其子模块为电压源型三相桥式变换器。分析了该新型拓扑的构成思想,推导了二级和三级级联拓扑的电流和功率表达式,其可做整流器也可做逆变器,分别采用单周控制和载波相移控制对其进行仿真研究。仿真结果验证了该新型拓扑的可行性,表明其能够提升电压等级,与传统的单相级联H桥变换器构成的三相变换器相比,能够节省开关管和直流侧电容(独立电源)个数,且直流侧电压纹波较小,在三相高压场合具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 三相桥级联 电压源型变换器 高压大功率 pwm 单周控制 载波相移控制

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改进型零电压开关PWM三电平直流变换器 被引量：15

4

作者 金科 阮新波 刘福鑫 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期30-35,共6页

该文介绍了改进型零电压开关脉宽调制三电平直流变换器(ZVS PWM TL 变换器),该变换器是将传统的 ZVSPWM TL 变换器的变压器和谐振电感位置互换,使得变压器与滞后管相连。改进后的变换器箝位二极管在一个周期中只导通一次,同时零状态谐... 该文介绍了改进型零电压开关脉宽调制三电平直流变换器(ZVS PWM TL 变换器),该变换器是将传统的 ZVSPWM TL 变换器的变压器和谐振电感位置互换,使得变压器与滞后管相连。改进后的变换器箝位二极管在一个周期中只导通一次,同时零状态谐振电感电流较小,有利于提高变换器的效率,占空比丢失也减小。该文详细分析了该变换器的工作原理。为了防止变压器直流磁化,一般在变换器中加入隔直电容,该文分析了隔直电容与变压器或谐振电感串联时对电路工作的影响,确定一种最佳方案,并通过实验验证理论分析的正确性。 展开更多

关键词 改进型零电压开关脉宽调制三电平直流变换器 导通损耗 隔离变换器 pwm

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非理想电网电压下基于谐波功率注入方法的三相并网型变换器的控制 被引量：6

5

作者 周鑫 陈宏钧 徐浩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期215-223,共9页

在诸如不对称、含有谐波等非理想状况的电网电压下,常规的三相并网型变换器的控制策略将很难取得满意的效果。针对这一问题,基于"电流正弦化且平均单位功率因数为零"及非理想电网电压下的功率流的唯一对应关系,推导出了针对3... 在诸如不对称、含有谐波等非理想状况的电网电压下,常规的三相并网型变换器的控制策略将很难取得满意的效果。针对这一问题,基于"电流正弦化且平均单位功率因数为零"及非理想电网电压下的功率流的唯一对应关系,推导出了针对3种控制目标的功率流方程。通过谐波功率注入的方法,可实现3种控制目标的变换器控制。为了提高系统的抵抗模型和参数不确定扰动,设计了线性自抗扰控制器。实验表明所提方法具有结构简单、低谐波等优点。 展开更多

关键词 pwm变换器 电网谐波 三相并网型变换器 谐波抑制 扩张状态观测器 直接功率控制

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三相电压型PWM整流器的数学模型和主电路设计 被引量：72

6

作者 史伟伟 蒋全 +2 位作者 胡敏强 唐国庆 蒋平 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期50-55,共6页

提出了一套主电路设计方法 .首先利用状态空间平均法建立了三相PWMVSR的数学模型 ,并在此基础之上进一步建立了三相PWMVSR的等效电路模型 ;然后根据上述模型分别对三相PWMVSR的交流侧和直流侧进行了理论分析 ;最后着重分析讨论了交流电... 提出了一套主电路设计方法 .首先利用状态空间平均法建立了三相PWMVSR的数学模型 ,并在此基础之上进一步建立了三相PWMVSR的等效电路模型 ;然后根据上述模型分别对三相PWMVSR的交流侧和直流侧进行了理论分析 ;最后着重分析讨论了交流电感、直流电压、直流电容等参数的选择 .这对三相PWMVSR的主电路设计有着理论指导作用 . 展开更多

关键词 三相电压型pwm整流器 功率电路 矢量控制pwm 数学模型 主电路设计 pwmVSR

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三相电压型PWM整流器状态反馈精确线性化解耦控制研究 被引量：141

7

作者 邓卫华 张波 +2 位作者 丘东元 卢至锋 胡宗波 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期97-103,共7页

该文基于微分几何理论,在建立三相电压型PWM整流器仿射非线性模型基础上,提出其状态反馈精确线性化非线性控制策略,实现了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制。研究表明,状态反馈精确线性化非线性控制能较理想地实现三相... 该文基于微分几何理论,在建立三相电压型PWM整流器仿射非线性模型基础上,提出其状态反馈精确线性化非线性控制策略,实现了三相电压型PWM整流器无功功率和有功功率的解耦控制。研究表明,状态反馈精确线性化非线性控制能较理想地实现三相电压型PWM整流器控制解耦,完成其功率因数校正及整流器输出特性控制的功能。文中给出了完整的理论分析及实验研究结果。 展开更多

关键词 三相电压型pwm整流器 状态反馈 线性化解耦控制 微分几何理论 非线性模型

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三相电压源型PWM整流器控制方法的发展综述 被引量：100

8

作者 程启明 程尹曼 +2 位作者 薛阳 胡晓青 王映斐 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2012年第3期145-155,共11页

控制技术对提高三相电压源型PWM整流器性能非常重要。介绍了三相电压源型PWM整流器的双闭环直接电流控制方式,全面地概述了三相电压源型PWM整流器控制方法的发展历史与现状,按控制理论发展规律把这些方法进行了科学分类,这些控制方法可... 控制技术对提高三相电压源型PWM整流器性能非常重要。介绍了三相电压源型PWM整流器的双闭环直接电流控制方式,全面地概述了三相电压源型PWM整流器控制方法的发展历史与现状,按控制理论发展规律把这些方法进行了科学分类,这些控制方法可分为传统线性/非线性控制、现代非线性控制及智能控制等三个发展阶段,分析了这些方法的工作原理及优、缺点。展望了PWM整流器控制策略的发展趋势。 展开更多

关键词 三相电压型pwm整流器 控制方法 综述 双闭环控制 直接电流控制

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基于LCL滤波的大功率三相电压型PWM整流器 被引量：24

9

作者 李欣然 郭希铮 +2 位作者 王德伟 郝瑞祥 游小杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期79-84,共6页

三相电压型PWM整流器,交流侧采用LCL滤波器,在满足谐波标准时可以大幅减小电感量。本文首先分析了采用LCL滤波器时系统数学模型及控制算法,然后根据IEEE-519标准要求的电流谐波限制条件,利用SVPWM调制方式产生的谐波电压幅值进行迭代运... 三相电压型PWM整流器,交流侧采用LCL滤波器,在满足谐波标准时可以大幅减小电感量。本文首先分析了采用LCL滤波器时系统数学模型及控制算法,然后根据IEEE-519标准要求的电流谐波限制条件,利用SVPWM调制方式产生的谐波电压幅值进行迭代运算来计算LCL滤波器参数,同时从离散域分析了采用无源阻尼时系统的稳定性。在此基础上,本文研制了一台500kW三相电压型PWM整流器样机,实验结果验证了上述分析方法的有效性。 展开更多

关键词 三相电压型pwm整流器 LCL滤波器 谐振频率 无源阻尼

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三相电压型PWM整流器双开关表直接功率控制策略 被引量：26

10

作者 黄晶晶 张爱民 +2 位作者 陈晓菊 张杭 王建华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第18期128-133,共6页

首先,提出了一种直接功率控制改进策略,用以解决三相电压型脉冲宽度调制整流器采用传统直接功率控制时存在的扇区判断算法复杂和无功功率周期性波动问题。该改进策略设置2个开关表,对无功功率误差进行判断,并根据误差大小选择不同的开... 首先,提出了一种直接功率控制改进策略,用以解决三相电压型脉冲宽度调制整流器采用传统直接功率控制时存在的扇区判断算法复杂和无功功率周期性波动问题。该改进策略设置2个开关表,对无功功率误差进行判断,并根据误差大小选择不同的开关表。然后,对所提出的扇区判断方法进行了分析,该方法避免了复杂的坐标变换和反正切函数运算;给出了2个开关表的选择原则,即分别以最大限度地降低开关损耗和提高无功功率响应速度为原则。最后,通过MATLAB/Simulink仿真与传统直接功率控制进行对比。仿真结果表明,该改进策略不仅取得了更低的交流侧电流谐波总畸变率,同时有功功率、无功功率到达稳态的时间也提前近38.5%。 展开更多

关键词 三相整流器 脉冲宽度调制 电压源型变换器 直接功率控制 谐波总畸变率 双开关表

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三相电压型PWM整流器网侧LCL滤波器 被引量：63

11

作者 陈瑶 金新民 童亦斌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第9期124-129,共6页

提出一套三相电压型PWM整流器网侧LCL滤波器的设计方法。与传统的L滤波器相比,该设计可以降低电感量,提高系统动态性能,降低成本。在中大功率应用场合,其优势更为明显。在详细阐述各元件的取值原则与计算步骤的基础上,给出了设计实例,... 提出一套三相电压型PWM整流器网侧LCL滤波器的设计方法。与传统的L滤波器相比,该设计可以降低电感量,提高系统动态性能,降低成本。在中大功率应用场合,其优势更为明显。在详细阐述各元件的取值原则与计算步骤的基础上,给出了设计实例,并对所设计的LCL滤波器进行了仿真和实验验证。实验结果表明,经过LCL滤波,系统在保证网侧高功率因数的同时电流谐波成分大为削弱,从而验证了该设计方案的优越性。 展开更多

关键词 LCL滤波器 三相电压型 pwm整流器 谐波分析 功率因数

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三相四线系统中三相电压型PWM整流器控制策略 被引量：24

12

作者 陈瑶 金新民 童亦斌 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第7期64-68,共5页

对三相四线系统中三相电压型PWM整流器的电压定向控制算法进行了全面分析,给出了新的数学模型、基本方程和控制框图,并对电压平衡控制和脉宽调制策略两个关键问题做了重点说明。为验证算法的正确性与可行性,搭建了基于Matlab7.1的仿真... 对三相四线系统中三相电压型PWM整流器的电压定向控制算法进行了全面分析,给出了新的数学模型、基本方程和控制框图,并对电压平衡控制和脉宽调制策略两个关键问题做了重点说明。为验证算法的正确性与可行性,搭建了基于Matlab7.1的仿真模型对系统进行全面仿真。结果表明,该控制策略性能可靠,计算简洁,具有较高的工程应用价值。 展开更多

关键词 三相四线 三相电压型pwm整流器 电压定向控制 电压平衡控制

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基于PCHD模型的三相四线电压型PWM整流器无源控制 被引量：14

13

作者 王久和 张巧杰 +1 位作者 李萍 张金龙 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第14期354-361,共8页

本文首先建立了三相四线电压型PWM整流器的PCHD数学模型。根据控制目标,基于PCHD模型,利用IDA-PBC设计了PWM整流器的无源控制器。由于IDA-PBC采取能量成形和注入阻尼,可使能量存储函数快速趋于期望平衡点,实现控制目的。由无源控制器确... 本文首先建立了三相四线电压型PWM整流器的PCHD数学模型。根据控制目标,基于PCHD模型,利用IDA-PBC设计了PWM整流器的无源控制器。由于IDA-PBC采取能量成形和注入阻尼,可使能量存储函数快速趋于期望平衡点,实现控制目的。由无源控制器确定出dq0坐标系下的开关函数是简单的代数表达式,可简化控制结构。由于无源控制器是在保证稳定的前提下,由注入阻尼的大小就可调节整流器的性能,具有易于调试和工程实现的特点。计算机仿真结果证实了基于PCHD模型三相四线电压型PWM整流器无源控制的可行性。 展开更多

关键词 三相四线电压型pwm整流器 无源性 能量存储函数 注入阻尼

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三相电压型PWM整流器的级联式非线性PI控制 被引量：25

14

作者 郭文杰 林飞 郑琼林 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期138-142,共5页

该文以同步旋转坐标系模型为基础,设计了三相电压型PWM整流器的级联式非线性PI控制器。采用双环结构,用三个非线性PI环节实现了对整流器直流电压与功率因数的高性能控制。以误差的非线性函数与传统PI环节构成的级联式控制器,既提高了系... 该文以同步旋转坐标系模型为基础,设计了三相电压型PWM整流器的级联式非线性PI控制器。采用双环结构,用三个非线性PI环节实现了对整流器直流电压与功率因数的高性能控制。以误差的非线性函数与传统PI环节构成的级联式控制器,既提高了系统响应的快速性,又增强了抗扰能力,同时计算简单易于实现。与传统PI控制器的仿真对比表明该方法能够明显改善系统的动态性能,而实验结果也验证了非线性PI控制器的优良性能。 展开更多

关键词 电力电子 三相电压型pwm整流器 非线性控制 非线性PI控制器

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并联三相PWM变换器零序环流带宽扩展 被引量：6

15

作者 张学广 陈佳明 +1 位作者 张文杰 徐殿国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第18期69-75,共7页

三相PWM变换器并联系统运行时会产生环流。为解决并联系统环流问题,本文提出一种零序电流环带宽扩展策略。在分析并联模块环流模型的基础上,详细研究了变换器的参数差异和数字控制器的延时对零序电流环带宽的限制,利用电压零矢量前馈控... 三相PWM变换器并联系统运行时会产生环流。为解决并联系统环流问题,本文提出一种零序电流环带宽扩展策略。在分析并联模块环流模型的基础上,详细研究了变换器的参数差异和数字控制器的延时对零序电流环带宽的限制,利用电压零矢量前馈控制消除了变换器参数差异和运行状态不同对零序电流环带宽设计的限制,并结合单个载波周期内双次电流采样双次PWM更新方式(DSDU)有效增加了零序电流环的带宽。该方法不需要提高系统的开关频率,具有动态响应快和环流抑制效果好的优点,能够在并联模块滤波电感不同及给定电流不同的情况下,获得较好的环流控制效果。实验结果验证了理论分析的正确性和控制策略的有效性。 展开更多

关键词 三相pwm变换器并联 环流控制 带宽扩展 电压零矢量前馈

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LCL滤波的三相电压型PWM整流器无传感器有源阻尼控制方法 被引量：13

16

作者 郭希铮 游小杰 李欣然 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第S1期91-96,共6页

三相电压型PWM整流器输出采用LCL滤波器时,在大幅降低总电感量的同时也带来了谐振问题。本文提出一种无传感器有源阻尼控制策略,将电网谐波电压引入控制环节,并采用零阶保持的方法对系统进行离散化,在z域分析了系统的稳定性,分析方法中... 三相电压型PWM整流器输出采用LCL滤波器时,在大幅降低总电感量的同时也带来了谐振问题。本文提出一种无传感器有源阻尼控制策略,将电网谐波电压引入控制环节,并采用零阶保持的方法对系统进行离散化,在z域分析了系统的稳定性,分析方法中考虑了由于PWM更新引入的一拍延迟。 展开更多

关键词 三相电压型pwm整流器 谐振 LCL滤波器 有源阻尼

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一种全功率范围零电压开通的电流型双向隔离DC-DC变换器 被引量：9

17

作者 孙孝峰 吴晓颖 +2 位作者 申彦峰 崔明勇 李昕 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期2282-2292,共11页

针对传统电流型双向变换器存在的低压侧开关高电压尖峰和硬开关现象,提出一种可在全功率范围内实现实际零电压开通(ZVS)的电流型双向隔离DC-DC变换器。该变换器的一次侧Boost半桥能有效抑制开关管的高电压尖峰;二次侧为两个有源半桥并联... 针对传统电流型双向变换器存在的低压侧开关高电压尖峰和硬开关现象,提出一种可在全功率范围内实现实际零电压开通(ZVS)的电流型双向隔离DC-DC变换器。该变换器的一次侧Boost半桥能有效抑制开关管的高电压尖峰;二次侧为两个有源半桥并联,通过调整二次侧桥内移相角可改变实现ZVS的反向电流的大小。该变换器通过采用混合移相+脉宽调制(PWM)控制,可使所有开关管在全功率范围内实现实际ZVS。首先,介绍变换器的工作原理;然后,详细分析变换器的功率传输特性和软开关特性;最后,搭建一台30~60V输入、400V/2.5A的实验样机,验证了所提变换器及其控制策略的优势。 展开更多

关键词 宽输入电压范围 电流型双向隔离DC-DC变换器 移相+pwm控制 零电压开通

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三相电压型PWM整流器小信号建模及其控制器设计 被引量：45

18

作者 瞿博 吕征宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期103-108,共6页

通过对三相电压型PWM整流器大信号模型及零轴分量的分析,建立了dq坐标系下基于线性解耦的小信号动态模型。基于该模型,建立了系统电流内环及电压外环并分别进行理论分析和设计。在对控制环截止频率进行合理设计的基础上,通过调整控制环... 通过对三相电压型PWM整流器大信号模型及零轴分量的分析,建立了dq坐标系下基于线性解耦的小信号动态模型。基于该模型,建立了系统电流内环及电压外环并分别进行理论分析和设计。在对控制环截止频率进行合理设计的基础上,通过调整控制环开环传递函数零点位置,折中考虑系统的相位裕量和低频增益,得到兼顾系统稳定性和抗扰性能要求的控制参数。最后,Matlab仿真结果和基于TMS320F2812 DSP控制的实验结果都证明了理论分析的正确性。 展开更多

关键词 三相电压型pwm整流器 小信号模型 PI控制器 零点调节

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三相电压型PWM整流器无电流传感器控制策略研究 被引量：14

19

作者 毛鸿 吴兆麟 +1 位作者 王毅 刘树林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期56-60,共5页

三相电压型PWM整流器有间接电流控制和直接电流控制两种方式 ,两种控制方式各有优点。根据三相电压型PWM整流器的高频动态数学模型 ,提出了基于开关函数检测的无电流传感器控制策略。该控制策略兼有间接电流控制结构简单 ,成本低和直接... 三相电压型PWM整流器有间接电流控制和直接电流控制两种方式 ,两种控制方式各有优点。根据三相电压型PWM整流器的高频动态数学模型 ,提出了基于开关函数检测的无电流传感器控制策略。该控制策略兼有间接电流控制结构简单 ,成本低和直接电流控制动态响应速度快、限流容易、控制精度高等优点。 展开更多

关键词 无电流传感器控制 电流观测器 三相电压型pwm整流器

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三相电压型PWM整流器不平衡控制虚拟导纳法 被引量：3

20

作者 伍小杰 王颖杰 +1 位作者 朱荣伍 戴鹏 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期35-39,共5页

输入电压不平衡会导致三相电压型PWM整流器谐波增加、损耗增大,严重时可以烧坏整流器。针对传统的解决方案结构较复杂、运算量大,提出虚拟导纳控制法。根据三相电压型PWM整流器不平衡时瞬时功率平衡理论,找到虚拟导纳这一核心控制量,引... 输入电压不平衡会导致三相电压型PWM整流器谐波增加、损耗增大,严重时可以烧坏整流器。针对传统的解决方案结构较复杂、运算量大,提出虚拟导纳控制法。根据三相电压型PWM整流器不平衡时瞬时功率平衡理论,找到虚拟导纳这一核心控制量,引入可实现电流无静差控制的广义积分器,形成两相静止坐标系下电流控制简化方法,由此设计了虚拟导纳控制系统。通过Matlab仿真和实验验证表明该控制方法不仅性能稳定,实现三相电压不平衡时电压无波纹控制和实时可控的功率因数,而且不需要对正负序电流进行独立检测,提高了系统的快速性。引入的广义积分器具有的简单离散迭代算法也大幅减少了计算量。 展开更多

关键词 三相瞬时无功功率理论 虚拟导纳 广义积分器 三相电压型pwm整流器 无静差跟踪控制 实时可控功率因数

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