六開關三相四線pwm整流器拓撲是適合于中大功率高頻ups裝置的前級整流器拓撲.與常規的六開關三相三線整流器相比,三相四線整流器輸出正負直流母線,并且輸入側存在零序電流通路,如果沿用三相三線整流器的控制方法,必然會引起很大的中線電流.針對此問題.討論了三相四線pwm整流器輸出為正負直流母線電壓均衡控制和中線電流控制問題,建立了三相四線整流器數學模型,分析了中線電流產生的機理以及抑制的方法,設計了基于同步旋轉坐標系的三相四線整流器的控制算法.在功率40kw的實驗樣機上驗證了控制方法的有效性,保證了輸出正負母線電壓的平衡及較小的輸入電流諧波.

針對傳統無差拍電流預測控制算法在電網電壓畸變時無法準確跟蹤電流參考值的問題,提出了基于電網電壓預測的無差拍電流控制方法。首先分析了電網電壓諧波對無差拍控制的影響,而后利用重復控制原理對未來兩個周期的電網平均電壓進行預測和補償,消除了電網電壓整數次諧波對電網電流的影響,降低了電網電流諧波。通過進一步分析,證明了該控制算法保持了傳統無差拍控制良好的動態性能,并對算法的穩定性、參數魯棒性和靜態誤差進行了分析。最后通過仿真和實驗驗證了提出方法的正確性和有效性。

為了使分布式發電系統更有效更穩定地利用自然資源,文章提出了一種適用于風光發電系統(wpgs)的逆變器模型,它由兩個雙buck結構串聯組成。通過理論分析和模型仿真研究了該逆變器的工作過程。系統由電壓外環和電流內環調節輸出電壓和輸出功率,滯環電流控制消除了斜坡交截spwm控制所需的的偏置電流,提高了效率,增強了系統穩定性。仿真結果表明該逆變器具有克服橋臂直通的優點,可以在兩輸入電壓不穩的情況下為負載提供穩定的電壓,具有一定的實用價值。

與傳統的兩電平變換器相比,多電平變換器輸出電平數增加,輸出波形階梯增多,更加接近目標調制波。分析了三相三電平三開關vienna整流器的工作原理,介紹了電路的實現方法,給出了主電路及采樣電路的設計。搭建了一個800w的實驗平臺,利用tms320f2812dsp來實現控制算法。實驗結果表明,所設計的電路能滿足預定的要求,在工業控制中應用前景廣闊。

二極管中點鉗,位三電平脈寬調制整流器是目前研究運行比較多的一種拓撲結構,通過解析其基本拓撲,從空間矢量開關函數的角度上搭建了中點鉗位整流器之數學模型,轉換到同步旋轉坐標系后采取前饋解耦的方式建立了系統的電壓與電流之雙閉環控制系統,控制整流系統的有功與無功功率解耦傳輸,進而達到控制功率因數的效果。

考慮到滿足功率等級以及諧波電流限制等因素,較大功率家用和輕型商業變頻空調的前級功率電路逐漸開始采用三相可控整流器。在分析一種由兩只三電平單相整流器構成的三相三電平整流器工作原理的基礎上,將其應用到變頻空調的整流器設計中,采用傳統單相pfc的電壓外環和電流內環的雙環控制和錯相控制進行了理論分析和仿真分析,所得結果驗證了三相三電平整流器的具有設計容易、單位輸入功率因數等優點,沒有電感均流和輸出均壓問題。

并網逆變器的電流控制方法 陳敬德，1140319060；楊凱，1140319070；指導老師：王志新 （上海交通大學電氣工程系，上海，200240） 摘要：并網逆變器是光伏發電系統的一個核心部件，其控制技術一直是研究的熱點。其使用的功率器件屬 于電力電子設備，它們固有特性會對系統產生不利的影響，為了防止逆變器中的功率開關器件處于直通狀 態，通常要在控制開關管的驅動信號中加入死區，這給逆變器輸出電壓帶來了諧波，對電網的電能產生污 染。本文對傳統的控制方法重復控制、傳統的pi控制、dq軸旋轉坐標控制、比例諧振控制進行了總結分 析，并比較了它們的優缺點。 關鍵詞：并網逆變器，重復控制，傳統的pi控制，dq軸旋轉坐標控制，比例諧振控制 0引言 隨著現代工業的迅速發展，近年來全 球范圍內包括煤、石油、天然氣等能源日益 緊缺，全球將再一次面臨能源危機，同時， 這些燃料能源的

通過分析三相脈寬調制(pwm)整流器在d-q旋轉坐標系下的數學模型,設計了具有前饋解耦控制的pwm整流器雙閉環控制系統。根據系統對電流內環的控制要求設計電流比例積分(pi)調節器,提出按閉環幅頻特性峰值(mr)最小準則來確定調節器參數的方法;根據系統對電壓外環的控制要求,采用模最佳整定法來設計電壓pi調節器。最后對整個pwm整流器雙閉環控制系統進行仿真,仿真結果驗證了pi調節器設計的正確性。

對三相三電平vienna型整流器進行物理解耦,進而分析單相三電平整流電路分別在連續和斷續導通模式下的數學模型,針對該拓撲結構提出了一種適合用于混合導通模式的前饋控制策略。定參數電流環僅適用于一個電流工作模式,出現混合導通模式時,其控制效果很差。而在電流控制環中引入前饋,將理論上想要的占空比疊加在原電流環的輸出端,新的控制環便能適應不同電流工作模式,從而大大降低電流總諧波失真度(thdi)。最后通過5kw三相實驗樣機,驗證了該控制策略的可行性和有效性,在混合導通模式滿載時的功率因數(pf)接近于1。

直流側串聯型apf采用pi平均電流控制時,在低頻開關切換點存在著嚴重的電流畸變.該文分析了產生此電流畸變的原因,指出在低頻開關點,高頻開關的占空比需要發生跳變,而pi控制器不能實現占空比的跳變,這是造成此刻電流畸變的原因.非線性平均電流控制的控制特點是占空比直接參與控制,因此當系統占空比發生跳變時,該控制方法可以實現實際占空比的跳變.該文提出的將非線性平均電流控制應用到直流側串聯型apf中,解決了低頻開關切換點的電流畸變問題.仿真結果證明了所提方法的正確性.

介紹一種新的大功率整流器電流檢測方法,不需要電流檢測元件,而是測量整流器輸出極杠上沿著電流方向的兩點之間的電勢差,從而間接檢測電流,并用貼片熱電阻測量輸出極杠上檢測電勢差的兩點之間的溫度,以實現對極杠發熱引起的測量誤差的補償。

以三電平電壓型pwm整流器的數學模型為基礎,結合瞬時無功理論,推導了瞬時功率和三電平整流橋開關矢量之間的關系,提出了一種固定開關頻率的三電平pwm整流器的直接功率控制方法。該方法基于空間電壓矢量調制,實現了動態過程中有功功率和無功功率的解耦控制。相對于傳統的開關表bang-bang控制方式的直接功率控制,該方法不僅能夠實現系統對有功功率和無功功率的直接控制,而且能保證固定的開關頻率,簡化了濾波器的設計。實驗結果表明該控制策略實現了單位功率因數控制,電流諧波小,具有良好的動態和穩態性能。

為了提高電流型pwm整流器網側功率因數和系統抗干擾能力,提出了采用互聯和阻尼分配無源控制方案設計系統控制器的新型控制策略。根據能量成型和端口受控哈密頓控制原理,建立了電流型pwm整流器的端口受控耗散哈密頓（pchd）模型,根據系統控制器的設計目標,求取了期望穩定平衡點。通過配置與系統結構兼容的能量函數,在期望穩定平衡點處設計了鎮定的控制器,實現了電流型pwm整流器單位功率因數運行、直流電流快速達到期望值并穩定運行于平衡點的控制目標,仿真結果證明了該方案的可行性。

pwm整流器控制系統通常采用數字pi調節器,傳統數字pi調節器設計方法是先將數字系統等效成連續系統,再依據連續系統的設計方法設計pi調節器參數,這樣造成很大誤差。基于離散系統z變換理論,詳細分析了實際系統的運行過程,建立pwm整流器的離散化模型。在此基礎上,根據給定的相應指標,將離散根軌跡法和時域法相結合直接設計數字pi調節器。仿真和實驗結果證明,由于在離散化模型的建立過程中未進行近似處理,模型更接近實際數字控制系統,以該方法設計的電流控制器性能更優越。

諧波污染已引起世界各國的高度重視。功率因數校正(pfc)是治理諧波的一種有效方法。本文研究了基于單周期控制的三相三開關高功率因數整流器,推導了三相三開關升壓整流器的控制規律,設計了一種基于單周期控制技術的pfc控制器,該控制器不需要乘法器,更不需要對電源電壓進行檢測,其控制邏輯非常簡單且以恒定頻率工作。完成了7kw三相高功率因數整流器的設計與實驗研究,進行了穩態與動態響應試驗,試驗結果表明系統的功率因數可達0.98,且實現了單位功率因數校正和低電流畸變。

針對一種三相混合開關pwm電流型整流器電路拓撲進行改進,并提出一種優化的空間矢量控制方法。該混合開關整流器在大功率領域具有顯著的電流特性和成本優勢,并能有效地降低對電網造成的諧波污染。使用優化的電流型空間矢量進一步提高該混合開關電流型整流器的工作頻率,減小了系統濾波元器件的成本和體積。電路仿真以及實驗結果均驗證該改進的混合開關整流器使用優化的空間矢量控制可實現高功率因數運行,并有很好的諧波抑制效果。

三相pwm整流器功率因數校正實現的關鍵在于如何得到與輸入電壓同相位的輸入電流,同時要保證當負載變化時,輸出電壓能夠迅速地跟蹤參考值并且穩定下來。首先根據六開關三相boost型整流器的物理模型,分別建立了以電感電流和電容電壓為狀態向量的數學方程,然后把靜止三相坐標轉換到旋轉d-q坐標下進行電流內環的滯環控制,電壓外環的滑模控制。通過仿真,表明該控制方法具有較強的魯棒性和良好的動態特性,輸入電流諧波較小。

在高壓大功率領域,五電平整流器比三電平性能更優。由于五電平空間矢量脈寬調制(svpwm)算法運算量大,針對有源中點箝位五電平(anpc-5l)拓撲結構,提出一種輸出波形質量與svpwm算法完全等效的空間矢量等效三電平載波調制(tcpwm)算法。建立電感濾波的五電平整流器的數學模型,采用無電網電壓傳感器的開關頻率固定的準直接功率控制(dpc)策略。最后通過實驗驗證了所提tcpwm算法及控制策略的正確性。

在高壓大功率領域．五電平整流器ll--電平性能更優。由于五電平空間矢量脈寬調制（svpwm）算法運算量大，針對有源中點箝位五電平（anpc．5l）拓撲結構，提出一種輸出波形質量與svpwm算法完全等效的空間矢量等效三電平載波調制（tcpwm）算法。建立電感濾波的五電平整流器的數學模型，采用無電網電壓傳感器的開關頻率固定的準直接功率控制（dpc）策略。最后通過實驗驗證了所提tcpwm算法及控制策略的正確性。

1 dsp、cpld在電流型pwm整流器中的應用 馬韜，彭詠龍，石新春 （華北電力大學電氣工程學院，保定071003） 摘要：提出了一種簡單的雙閉環spwm的直接電流控制 方法，詳細分析了該電路的數學模型，并對該電路進行了 psim仿真，最后利用dsp和cpld控制器實現了整流器的 全數字控制。仿真和實驗結果驗證了該控制策略的正確性和 可行性。 關鍵詞：dsp；cpld；csr；雙閉環 0引言： 從拓撲結構上pwm整流器可分為電壓型和電 流型兩大類。長期以來，電壓型pwm整流器 (voltagesourcerectifier——vsr)以其較低的損耗、 簡單的結構及控制等優點一直成為pwm整流器研 究的重點，但隨著大功率變流技術的發展特別是電 流型pwm整流器(currentsourcerectifier—csr) 在超導儲能中

在低開關頻率時采用傳統電流調節器設計對pwm整流器進行控制,將導致dq軸電流的嚴重耦合,甚至系統不能正常工作。本文分析了pwm整流器的離散化模型,考慮實際系統中存在的pwm延遲,基于復矢量概念并結合整流器離散特性進行了直接離散化電流調節器設計。該設計方法不需要進行雙線性變換,且其閉環系統與采樣周期無關,性能穩定。通過幾種離散化調節器的仿真結果對比顯示了直接設計離散電流調節器的優越性能。

研究了基于單周期控制的三相六開關高功率因數整流器,推導了三相六開關升壓整流器的控制規律,設計了一種基于單周期控制技術的pfc控制器,完成了2kw三相高功率因數整流器的設計與試驗。試驗結果表明,該系統的功率因數可達0.991,實現了單位功率因數校正和低電流畸變。