CN106877704A - 一种滑模变结构的pwm整流器直接功率控制方法 - Google Patents
一种滑模变结构的pwm整流器直接功率控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106877704A CN106877704A CN201510913264.0A CN201510913264A CN106877704A CN 106877704 A CN106877704 A CN 106877704A CN 201510913264 A CN201510913264 A CN 201510913264A CN 106877704 A CN106877704 A CN 106877704A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- direct power
- power control
- pwm
- control
- control method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
- H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/21—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/217—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M7/219—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Abstract
一种滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法公开了一种滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法,包括三相PWM整流电路、直接功率控制、滑模变结构控制三个部分。采用本发明提出的方法进行PWM整流器的控制,既能消除传统查表方式的直接功率控制中开关频率不固定而引起的整流器谐波的弊端,还可减小电流闭环控制方式下进行旋转坐标变换时引起的瞬时功率误差,提高了***的瞬态响应性能。同时该控制方式具有较好的鲁棒性和静、动态性能。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种PWM整流器,尤其涉及一种滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法。
背景技术
三相电压型PWM 整流器具有功率因数高、结构简单、可控性好、能实现能量的双向流动等优点,广泛应用于风力发电、并网发电等领域。随着电力电子技术的发展,PWM 整流器控制方式的研究也逐渐深入。三相电压型PWM 整流器的传统控制方法一般是对电压或电流进行控制,但采用这种控制算法的逆变器得到的电网功率因数偏低,电网谐波严重。根据有功和无功功率的瞬时表示方法,将功率控制策略应用于三相PWM整流器/逆变器,即直接功率控制(Direct Power Control,
DPC)。直接功率控制类似于电机控制***中的直接转矩控制,是直接对控制***的有功功率和无功功率进行控制,在理论上可实现单位功率因数控制, 具有动态响应性能好、效率高、实现简单和应用领域广等诸多优点,受到国内外学者的广泛关注。
在控制过程中,变结构控制***的结构具有一定的开关特性,这种开关特性迫使***在预先设定的状态附近作小幅度穿越运动,并且其运动还不受***所处环境变化和被控对象的参数扰动等的影响,因而使得该控制状态下的***具有动态响应速度快、适应能力强、鲁棒性能好、无需在线辨识和物理实现容易等优点。
发明内容
为了克服传统控制算法逆变器得到的电网功率因数偏低,电网谐波严重的难题,本发明提出一种滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。将滑模变结构控制应用于PWM整流器的直接功率控制中,可以结合两者的优点,在加强***鲁棒性能同时还可以使***瞬态响应速度得到提高。本发明根据PWM整流器瞬时功率控制下的数学模型,结合传统DPC 的基本控制思路,借助滑模变结构控制的特点,将其引入到直接功率控制中。
滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法包括三相PWM整流电路、直接功率控制、滑模变结构控制和PWM脉宽调制四个部分。
所述三相PWM整流电路由六个IGBT开关管组成的桥式整流电路、线路阻抗、电源、滤波电容和负载组成,采用PWM控制开关管的通断,实现整流功能。
所述直接功率控制通过对交流侧电压和电流进行采样后,经过计算,得到***的瞬时有功功率和无功功率,最终得到滑模变结构的给定参数。
所述滑模变结构控制(Sliding Mode Control, SMC)实现滑模变结构控制的核心在于切换函数的设计,依据预先设计的滑动模态求出相应的控制函数,从而使控制***到达稳定状态。
所述PWM脉宽调制通过滑模控制器的输出作为给定,进行脉宽调制。
本发明的有益效果是:既能消除传统查表方式的直接功率控制中开关频率不固定而引起的整流器谐波的弊端,还可减小电流闭环控制方式下进行旋转坐标变换时引起的瞬时功率误差,提高了***的瞬态响应性能。同时该控制方式具有较好的鲁棒性和静、动态性能。
附图说明
图1 三相PWM整流器主电路。
图2 控制原理框图。
具体实施方案
图1中,三相PWM整流器主电路中,电源经过线路阻抗 和 后,与六个IGBT组成的桥式整流电路连接,再并联滤波电容和负载。
图2中,PWM 整流器的DPC-SMC 控制***是由功率计算、电压电流采样、滑模控制和SVPWM 生成4部分组合而成。滑模变结构控制实现滑模变结构控制的核心在于切换函数的设计,依据预先设计的滑动模态求出相应的控制函数,从而使控制***到达稳定状态。经滑模控制器和SVPWM 模块后所得到的驱动信号使PWM 整流器获得的输入电压为比较标准的正弦波形,因而具有较好的控制效果。
在三相PWM 整流器中,通过对交流电压进行采样,将采样得到的交流侧三相电压和电流,进行3/2变换后,得到分解后的三相对称电源交流侧的电压 ;三相对称电源中交流侧的电流为三相PWM 整流器的输入电压。通过采样直流侧电压 ,采用PI控制的方法,根据直流侧电压给定 ,能够得到滑模控制器的有功功率给定,而无功功率给定为0。计算出***的瞬时有功功率p 与无功功率q;再比较给定的有功功率p* 和无功功率q*。与参考功率进行比较后,经过滑模控制器(Sliding Mode Control, SMC)得出逆变器所需的输入电压信号 和 ,然后经SVPWM 模块,得到整流器的开关信号,最终控制整个整流桥。
Claims (5)
1.一种滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法,其特征在于:包括三相PWM整流电路、直接功率控制、滑模变结构控制和PWM脉宽调制四个部分。
2.如权利要求1所述的滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法,其特征在于所述三相PWM整流电路由六个IGBT开关管组成的桥式整流电路,采用PWM控制开关管的通断。
3.如权利要求1所述的滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法,其特征在于所述直接功率是对交流侧电压、电流和直流侧电压进行了3/2变换、功率计算和PI控制。
4.如权利要求1所述的滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法,其特征在于所述滑模变结构控制核心在于切换函数的设计,进而使***到达稳定状态。
5.如权利要求1所述的滑模变结构的PWM整流器直接功率控制方法,其特征在于所述PWM脉宽调制的给定参数为滑模变结构控制得到的电压。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510913264.0A CN106877704A (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种滑模变结构的pwm整流器直接功率控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510913264.0A CN106877704A (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种滑模变结构的pwm整流器直接功率控制方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106877704A true CN106877704A (zh) | 2017-06-20 |
Family
ID=59238128
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510913264.0A Pending CN106877704A (zh) | 2015-12-11 | 2015-12-11 | 一种滑模变结构的pwm整流器直接功率控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106877704A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111293942A (zh) * | 2020-03-07 | 2020-06-16 | 西南交通大学 | 一种车网***多工况运行下的性能改善方法 |
CN113411002A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-17 | 杭州电子科技大学 | 一种基于极限学习机的滑模变结构的单相逆变器控制***及方法 |
-
2015
- 2015-12-11 CN CN201510913264.0A patent/CN106877704A/zh active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111293942A (zh) * | 2020-03-07 | 2020-06-16 | 西南交通大学 | 一种车网***多工况运行下的性能改善方法 |
CN113411002A (zh) * | 2021-05-14 | 2021-09-17 | 杭州电子科技大学 | 一种基于极限学习机的滑模变结构的单相逆变器控制***及方法 |
CN113411002B (zh) * | 2021-05-14 | 2022-08-16 | 杭州电子科技大学 | 一种基于极限学习机的滑模变结构的单相逆变器控制***及方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103280836B (zh) | 一种飞轮储能***并网控制方法及其储能*** | |
CN105811793B (zh) | 基于自取能电源跳频控制的模块化多电平换流器均压方法 | |
CN102522910B (zh) | 用于三相并网逆变器的混合式svpwm控制方法 | |
CN107230983A (zh) | 一种基于功率控制的电力弹簧应用***及其控制方法 | |
CN101938127B (zh) | 单相、三相双降压式全桥并联型有源电力滤波器 | |
CN105162350A (zh) | 一种高效率宽负载范围的三相微逆变器及其控制方法 | |
CN104638676A (zh) | 一种交流串联光伏发电并网***及其控制***和方法 | |
CN103972922A (zh) | 基于改进型准谐振控制加重复控制的光伏并网控制方法 | |
CN204103796U (zh) | 光伏逆变器和光伏空调*** | |
CN202353232U (zh) | 一种高压级联变频器功率单元并网回馈装置 | |
CN104836463A (zh) | 基于三相pwm整流与多单元不控整流的混合变换*** | |
CN108173443A (zh) | 一种三电平svg不连续svpwm调制方法 | |
CN103475245B (zh) | 双降压并网逆变器的过零畸变抑制方法 | |
CN103532423A (zh) | 一种静止坐标系下复合控制电流源型并网逆变器 | |
CN106877704A (zh) | 一种滑模变结构的pwm整流器直接功率控制方法 | |
CN103490639A (zh) | 一种基于全柔性控制的柔性配电变压器 | |
CN103078525A (zh) | 一种基于交流链接技术的ac-dc变换器 | |
CN103366053B (zh) | 一种电压定向矢量控制策略的改进及数学建模方法 | |
CN102403946B (zh) | 基于空间矢量调制的等效交直交矩阵高压变频器控制方法 | |
CN104124884A (zh) | 光伏逆变器和光伏空调*** | |
CN104953590B (zh) | 基于mmc拓扑结构的统一潮流控制器的谐波分析方法 | |
CN108183601A (zh) | 一种h3imc中三次谐波电流跟踪方法 | |
CN201887486U (zh) | 一种应用于三相电压型逆变器的控制器 | |
CN108199406A (zh) | 基于分布式电源的微网控制*** | |
CN204103793U (zh) | 一种光伏并网逆变电路及开关控制电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170620 |