三相PWM整流器基于空间矢量的直接功率控制52_4414.docVIP

三相PWM整流器基于空间矢量的直接功率控制 张明莲[1] 杨雪峰[2] （1徐州空军学院四站系航空电气教研室 江苏 徐州 221002） （2中国矿业大学建筑设计研究院 徐州 221006） 摘要：本文介绍一种新型的三相电压型PWM整流器基于空间矢量调制的直接功率控制(DPC-SVPWM)，给出了基于虚磁链的功率估算式，设计了功率调节器参数，对有功功率调节器和无功调节器之间的相互耦合影响关系做了分析，并做了仿真研究。研究和分析表明，三相电压型PWM整流器基于空间矢量调制的直接功率控制系统具有结构和算法简单、高功率因数、低谐波、开关频率固定等优点。 关键词：PWM整流器；直接功率控制；虚磁链；空间矢量 Simple Direct Power Control of Three-Phase PWM Rectifier Using Space –Vector Modulation (DPC-SVM) ZHANG Ming-lian[1] YANG Xue-feng[2] （1 The electric staff room of four stations,the air force martial eustitute of xuzhou） Abstract：This paper introduces a novel and simple direct power control of three-phase pulse -width -modulated (PWM) rectifiers using space-vector modulation (DPC-SVM). The active and reactive powers are used as the pulse width modu -lated (PWM) control variables instead of the three-phase line currents being used.Moreover, line voltage sensors are replaced by a virtual flux estimator. The theoretical principle of this method is discussed. The results of DPC-SVM that illustrate DPC -SVM exhibits several features, such as a simple algorithm, good dynamic response, constant switching frequency,and particularly it provides sinusoidal line current when supply voltage is not ideal. Key words：PWM rectifier;Direct Power control ;Virtual_flux ;Space voltage 引言 与感应电机磁场定向的直接转矩控制相似，三相PWM整流器基于电压的直接功率控制(Voltage-based Direct Power Control，V-DPC) [1]和基于虚拟磁链定向的直接功率控制(Virtual- Flux-based Direct Power Control，VF-DPC) [2]是通过直接对整流器输入输出功率进行控制，即通过估算功率和给定功率的偏差来实时确定开关状态的选择，以实现整流器直流侧和网侧能量的平衡。V-DPC和VF-DPC都是采用功率滞环控制器实现PWM波形，开关周期的长度为功率误差从到然后再返回变化一周的时间，实际控制中的变换频率是一个时变量，因此开关频率也不固定。开关频率不固定会使整流器运行噪声增加，而且产生的电磁干扰频带宽，EMI问题难解决。基于这种情况，本文介绍一种新的基于空间矢量的直接功率控制（Direct Power Control Using Space Vector Modulation，DPC-SVPWM）[34]，与V-DPC和VF-DPC系统相比，这种控制策略采用SVPWM代替开关逻辑状态选择，因此可以解决开关频率不固定的问题。 虚磁链定向原则和整流器功率估算 图1 三相Boost型PWM整流器主电路拓扑 根据park变换在静止坐标系上的三相正弦电压，在空间上可以等效成为一按正弦角频率旋转的空间电压矢量，虚磁链矢量是对的积分[2]，那么在空间上也是一按正弦角频率旋转的矢量。所谓虚磁链定向就是在坐标系中与轴重合，即，在坐标系中的各矢量关系如图所示 图2 虚磁链参考坐标系和各矢量