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          直接功率控制的系統(tǒng)仿真

          作者: 時間:2012-03-17 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

          直接

          實際系統(tǒng)中的直接的實現(xiàn)與直接轉(zhuǎn)矩控制相似,有功功率和無功功率分別由兩個砰-砰控制器將檢測值與給定值進行滯環(huán)比較,依據(jù)輸出量查表,確定轉(zhuǎn)子變頻器的開關(guān)狀態(tài),從而實現(xiàn)雙饋電機的直接。
          圖5.1是由上述理論構(gòu)造的直接功率控制的雙饋發(fā)電模塊。仿真選用的參數(shù)為:雙饋電機參數(shù)Rs=0.4Ω,Rr=0.8Ω,Ls=71.31mL,Lr=71.31mL,Lm=69.31mL,仿真在雙饋電機定子輸入220V50Hz三相交流電壓、輸入機械轉(zhuǎn)矩20N?m、逆變器直流輸入電壓330V、有功給定初值10kW,在0.7秒時突變?yōu)?0kW、無功給定初值為0VA,在0.5秒時突變?yōu)?0kVA、滯環(huán)比較器容差為100的條件下進行,以驗證直接功率控制的控制效果與瞬態(tài)響應(yīng)能力。
          仿真系統(tǒng)中,PQ-power模塊計算出實際輸出的有功與無功,與給定的有功無功指令進行比較,其誤差進入滯環(huán)比較器,滯環(huán)比較器的輸出送入表格模塊。另一方面,磁鏈觀測器計算出轉(zhuǎn)子磁鏈在MT坐標(biāo)系的位置,坐標(biāo)變換模塊把轉(zhuǎn)子磁鏈轉(zhuǎn)化到轉(zhuǎn)子側(cè)三相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中來,得到轉(zhuǎn)子磁鏈關(guān)于轉(zhuǎn)子a相軸線的夾角,扇區(qū)判斷則判別轉(zhuǎn)子磁鏈位于哪一個扇區(qū)。以扇區(qū)編號和滯環(huán)比較器的輸出作為依據(jù)查表,就可以得到應(yīng)輸出的電壓矢量指令,這個電壓指令送入電壓源型逆變器,逆變器輸出六個基本電壓矢量中的一個,對雙饋電機進行控制。

          圖5.1 直接功率控制的雙饋發(fā)電模型

          圖5.2 實際有功功率(w)波形 圖5.3 實際無功功率(VA)波形

          圖5.4 有功給定突變前后輸出電壓(V)與電流(A) 圖5.5 無功給定突變時輸出電壓(V)與電流(A)
          圖5.2與圖5.3是實際輸出有功功率與無功功率的波形。由圖可知,有功與無功以指定值為中心,在容差所設(shè)定的范圍內(nèi)波動,這是直接功率控制的滯環(huán)調(diào)節(jié)器在產(chǎn)生作用。由圖還可以看出,在給定值突變時,有功無功的實際值均迅速地跟蹤指定值,幾乎不需要調(diào)節(jié)過程。
          圖5.4與圖5.5分別是有功與無功給定突變前后輸出電壓與輸出電流的波形。從電流波形可以看出,有功變化時電流幅值變化,無功變化時電流相位變化。由圖還可以看出,輸出電流具有良好的正弦度,但電流上有許多細小的紋波。這是容差允許誤差下產(chǎn)生的,在開關(guān)損耗允許的前提下,滯環(huán)容差越小,則開關(guān)頻率越高,紋波的頻率越高,電流的波形越好。
          由理論與仿真可知,直接功率控制下,較之矢量控制,直接功率控制的控制更為簡單,輸出電流的瞬態(tài)響應(yīng)更為迅速。在實際的變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)中,直接功率控制是有效可行的。

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          關(guān)鍵詞: 功率控制 系統(tǒng)仿真

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