单相PWM整流器改进无差拍电流预测控制方法

发布时间：2018-09-17 17:16

【摘要】：脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)整流器的无差拍电流控制能够快速准确地跟踪给定电流信号,但由于电感参数与控制延时的影响,会导致交流电流畸变,电流谐波含量增大甚至系统不稳定。针对该问题,该文提出一种改进无差拍电流预测算法,推导了单相PWM整流器改进算法的离散传递函数,分析电感参数和采样时间对控制系统稳定性能和动态性能的影响。将改进的无差拍电流控制方法应用于双闭环系统中,能够有效减小电网电流的3次谐波及总谐波失真(total harmonic distortion,THD),消除了电流畸变。整个系统在直流母线电压外环的控制下,实现了直流母线电压的精确控制。仿真结果和实验结果都证明了改进电流控制方法理论分析的正确性和可行性。
[Abstract]:Non-beat current control of pulse-width modulation (pulse width modulation,PWM) rectifier can track the given current signal quickly and accurately, but because of the influence of inductance parameters and control delay, it will lead to AC current distortion. The current harmonic content increases and even the system is unstable. To solve this problem, an improved deadbeat current prediction algorithm is proposed, the discrete transfer function of the improved algorithm for single-phase PWM rectifier is derived, and the effects of inductance parameters and sampling time on the stability and dynamic performance of the control system are analyzed. The improved deadbeat current control method is applied to double closed loop system, which can effectively reduce the third harmonic and total harmonic distortion (total harmonic distortion,THD) of the grid current, and eliminate the current distortion. Under the control of DC bus voltage outer loop, the system realizes the accurate control of DC bus voltage. Simulation results and experimental results show the correctness and feasibility of theoretical analysis of the improved current control method.
【作者单位】： 北京市电力电子与电气传动工程研究中心(北方工业大学);
【基金】：国家自然科学基金项目(51277004)~~
【分类号】：TM461

【参考文献】

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2 王冲;於锋;陈荣;;基于广义积分器的电力单相锁相环研究[J];高压电器;2011年04期

3 郭卫农,段善旭,康勇,陈坚;电压型逆变器的无差拍控制技术研究[J];华中理工大学学报;2000年06期

4 李春龙;沈颂华;卢家林;姜红勇;白小青;石涛;;具有延时补偿的数字控制在PWM整流器中的应用[J];中国电机工程学报;2007年07期

5 高吉磊;张雅静;林飞;郑琼林;;单相PWM整流器谐波电流抑制算法研究[J];中国电机工程学报;2010年21期

6 曹晓冬;谭国俊;王从刚;李浩;;一种低开关频率PWM整流器的满意预测控制策略[J];中国电机工程学报;2013年27期

【共引文献】

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4 高吉磊;黄先进;林飞;郑琼林;;基于重复观测器的PWM整流器无差拍控制[J];电工技术学报;2010年06期

5 高吉磊;林飞;郑琼林;;基于网压预测的单相PWM整流器比例谐振控制[J];电工技术学报;2011年05期

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8 周雒维;孙鹏菊;杜雄;;数字控制DC-DC变换器的延时离散模型及影响分析[J];电机与控制学报;2010年05期

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2 李春龙;孙琪;白小青;;PWM整流器无差拍电流控制中稳定性问题的研究[A];分布式发电、智能微电网与电能质量——第三届全国电能质量学术会议暨电能质量行业发展论坛论文集[C];2013年

3 王实山;吴命利;薛蛟;;SS_(4B)与HX_D2电力机车电气负荷性能对比分析[A];第七届电能质量研讨会论文集[C];2014年

4 谭国俊;吴轩钦;;现代矿山电气传动系统及节能技术发展现状[A];中国矿业科技文汇——2015[C];2015年

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【二级参考文献】

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2 郭小强;邬伟扬;赵清林;;新型并网逆变器控制策略比较和数字实现[J];电工技术学报;2007年05期

3 杨勇;赵方平;阮毅;赵春江;;三相并网逆变器模型电流预测控制技术[J];电工技术学报;2011年06期

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本文编号：2246584