雙級矩陣變換器的預(yù)測控制策略研究.pdf

1、雙級矩陣變換器(TSMC)作為一種新型高效的功率變換器，因其具有優(yōu)良的輸入輸出性能、能實現(xiàn)輸入功率因數(shù)為1并可調(diào)以及功率密度高等優(yōu)點，在電氣傳動、電力系統(tǒng)、清潔能源發(fā)電等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價值。而預(yù)測控制具有提前預(yù)測控制量，實時性強，控制效果好，而且算法簡單等優(yōu)點，目前在電力電子變換領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
　　本文結(jié)合空間失量調(diào)制、預(yù)測控制和TSMC電路結(jié)構(gòu)的特點，提出了一種TSMC的雙空間矢量預(yù)測控制策略。首先，對18開關(guān)的TS

2、MC電路結(jié)構(gòu)和整流級零矢量的SVPWM制策略進行了分析和研究，總結(jié)了TSMC現(xiàn)有的一些改進調(diào)制策略，同時對預(yù)測控制的原理進行了分析。其次，對基于開關(guān)表法的常規(guī)預(yù)測控制策略進行了理論研究，建立了TSMC系統(tǒng)各部分的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)的闡述了系統(tǒng)整體的預(yù)測控制流程，并對此控制策略進行了MATLAB仿真驗證。最后，提出了一種TSMC的雙空間矢量預(yù)測控制策略，基于瞬時功率理論論分析了整流級輸入有功功率和無功功率的控制原理，分別建立了整流級電路和逆變

3、級負(fù)載電路的預(yù)測模型，提出了TSMC整流級參考輸入電流矢量和逆變級參考輸出電壓矢量的預(yù)測算法，并按照功率平衡原則對TSMC兩級進行協(xié)調(diào)預(yù)測控制。該矢量預(yù)測控制方法與基于開關(guān)表法的常規(guī)預(yù)測控制策略相比，系統(tǒng)的計算量減小，諧波含量降低，開關(guān)頻率固定，且易于數(shù)字化實現(xiàn)。仿真結(jié)果表明，采用所提控制策略，系統(tǒng)能夠有效抑制整流級輸入電壓的不平衡畸變對逆變級輸出性能的影響，同時在逆變級負(fù)載擾動時，能夠保證整流級的高輸入功率因數(shù)和輸入電流質(zhì)量，控制系統(tǒng)