基于自然坐标与功率前馈的三相电压型PWM变流器控制.pdf

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1、第43卷第11期电力系统保护与控制V0I．43NO．112015年6月1日PowerSystemProtectionandControlJun．1．2015基于自然坐标与功率前馈的三相电压型PWM变流器控制曾宪金，李小为，胡立坤，姬丽雯，卢子广(广西大学电气工程学院，广西南宁530004)摘要：针对三相电压型PWM变流器控制系统，提出一种自然坐标与负载功率前馈控制方法。根据P．q理论在自然坐标下的表征，引入瞬时有功电压和瞬时无功电压的概念。从而基于电网电压定向的矢量控制策略引入PWM变流器的自然坐标控制方法，省去了电网相位检

2、测和坐标系变换，降低控制复杂度。针对PWM变流器矢量控制下直流侧负载f包括有源负载和无源负载)功率波动对直流侧电压产生较大冲击和波动问题，基于功率平衡和P，q理论推导了负载扰动点到三相交流电流指令的前馈通道增益矩阵，提高PWM变流器直流侧稳压控制的鲁棒性。RCP实验证明所提方法的正确性和可行性。关键词：PWM变流器；自然坐标；无功电压；负载扰动；功率前馈Naturalcoordinateandpowerfeedforwardcontrolofthree--phasevoltage·-sourcePWMconverterZEN

3、GXianjin，LIXiaowei，HULikun，JILiwen，LUZiguang(SchoolofElectricalEngineering，GuangxiUniversity,Nanning530004，China)Abstract：Anewcontrolstrategyforthree—-phasevoltage-sourcepulsewidthmodulation(PWM)convenerwhichisbasedonnaturalcoordinate(abccoordinate)andpowerfeedforw

4、ardispresented．AccordingtotheP-qtheoryinnaturalcoordinate．theconceptofinstantaneousactiveandreactivevoltageiSpresented．Thenthenatura1coordinatecontrolmethodofPWMconverteriScombinedwithvectorcontrolstrategYbasedongridvoltageorientationtoreducethecontrolcomplexity,wh

5、ichsavesgridphasedetectionandeliminatescoordinatetransformation．Itputsforwardaloadpowerfeedforwardmethodtoreducetheimpactofload(includingactiveandpassiveload)powerfluctu~iononDCvoltageofPWMconverter．FeedforwardgainmatrixiSdeducedfromloaddisturbancetothree．phaseACcu

6、rrentinstructionbasedonthepowerbalanceandtheP—qtheory,improvingtherobustnessofthePWMconverterDCvoltagecontro1．RCPexperimentresultsshowthecorrectnessandfeasibilityoftheabove．mentionedmethod．ThisworkiSsupportedbyN~ionalNaturalScienceFoundationofChina(No．51177018、．Key

7、words：PWMconverters；naturalcoordinate；reactivevoltage；1oaddisturbance；powerfeedforward中图分类号：TM71文献标识码：A文章编号：1674-3415(2015)11—0013-08矢量控~1](VectorControl，VC)18I是PWM变流器目前O引言应用最广泛的控制策略之一，其原理是基于电网电三相电压型脉宽调$1](PulseWidthModulation，压相位信息通过旋转坐标变换将三相交流电流解耦PWM)变流器以其可实现四象限运

8、行、交流侧功率为有功分量和无功分量进行控制。其突出优点是可因数可控、交流侧电流正弦度好、直流侧可控等诸分别对有功电流和无功电流进行独立控制，控制器多优点，在交直流电气传动、有源电力滤波器(Active设计方便，采用简单的线性控制器(通常为PI)即可PowerFilter,APF)、不间断电