電流型組合變流器矢量控制技術(shù)研究
3 基于d,q坐標(biāo)的組合變流器控制策略
電流型PWM變流器工作原理可等效為兩個相互關(guān)聯(lián)的受控源電路。三相電流型PWM整流橋在交流側(cè)可等效為三相交流電流源,而在直流側(cè)可等效為直流電壓源。對組合相移電流型PWM變流器網(wǎng)側(cè)電流ij而言,各組變流器單元交流側(cè)電流iwjk(k=1,2,…,n)是控制量,適當(dāng)調(diào)節(jié)iwjk就能控制ij的相位以控制功率因子;控制ij的幅值以控制傳入變流器的能量,也就控制了Id。
在系統(tǒng)電網(wǎng)三相平衡且忽略高次諧波的分析中,以a相電壓為參考,,第k個電流型變流器模塊三值邏輯控制量Yak的基波為:
式中:K為坐標(biāo)變換矩陣。
由圖1知電流外環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)有功功率輸入,系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)電流無功分量外環(huán)調(diào)節(jié)系統(tǒng)無功功率;系統(tǒng)通過內(nèi)環(huán)負(fù)反饋控制,消除各模塊間均流誤差en,en=Id/n-Idn,強(qiáng)迫各變流器模塊間電流均流,即實(shí)現(xiàn)Idk=Id/n,途徑之一是調(diào)節(jié)各模塊直流側(cè)電壓Udk,Udk=3UMkcosφ)。在d,q坐標(biāo)下Udk=3UMkd,對該式做微擾可得△Udk=3U△Mkd,設(shè)△Mkd=ek可得△Udk=3Uek??刂品桨钢校鱉kd作為外環(huán)調(diào)節(jié)器輸出Mkd的修正,與Mkd共同完成第k組模塊SVPWM控制。
4 實(shí)驗(yàn)
以DSP 28335及CPLD EP1K30TC144-3構(gòu)建三相電流型四單元相移組合變流器。DSP負(fù)責(zé)錯時采樣及系統(tǒng)閉環(huán)運(yùn)算,CPLD負(fù)責(zé)相移SVPWM信號發(fā)生。電網(wǎng)電壓380 V;單元電流型變流器功率10 kVA,并網(wǎng)額定電流15 A,開關(guān)頻率900 Hz;組合變流器直流側(cè)總電流100 A。圖3為交流側(cè)相電流實(shí)驗(yàn)波形,驗(yàn)證了控制策略的正確性,4組變流器模塊單元間均流效果良好,在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)電流正弦化同時,減少了系統(tǒng)對電網(wǎng)的諧波污染。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/175764.htm
在Matlab/Simulink中仿真,相電流頻譜如圖4所示。可見,單組SVPWM變流器低次諧波主要在開關(guān)頻率(900 Hz)附近,而相移SVPWM組合變流器低次諧波主要在4倍單組開關(guān)頻率(3.6 kHz)附近,說明該技術(shù)將系統(tǒng)等效開關(guān)頻率提高了4倍。
5 結(jié)論
相移空間矢量脈寬調(diào)制組合變流器能滿足大功率和低諧波技術(shù)要求。在保留原有系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和較低單組開關(guān)頻率前提下,改善了系統(tǒng)直流側(cè)與網(wǎng)側(cè)特性,極大地削弱了系統(tǒng)直流側(cè)電流的波動和網(wǎng)側(cè)電流的諧波,實(shí)現(xiàn)了“綠色”能源轉(zhuǎn)換。
評論