基于狀態(tài)觀測(cè)器的LCL型三相PWM整流器控制系統(tǒng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)能源的枯竭與環(huán)境問題的日益加劇，使得以風(fēng)能和太陽能為代表的新能源發(fā)電系統(tǒng)得到了快速發(fā)展。其中，高頻三相PWM整流器作為電力傳輸接口成為新能源發(fā)電研究的關(guān)鍵技術(shù)。隨著電力系統(tǒng)功率等級(jí)的提高，傳統(tǒng)基于單L濾波的三相PWM整流器自身弊端開始凸顯出來。LCL型三相 PWM整流器以其更為優(yōu)越的濾波特性，得到了迅速的推廣。然而，LCL濾波器作為三階系統(tǒng)有著更為復(fù)雜的控制設(shè)計(jì)，以及其固有的諧振特性使得系統(tǒng)極容易不穩(wěn)定。因此，文本將對(duì) LCL系統(tǒng)的

2、控制方法與諧振阻尼技術(shù)進(jìn)行深入研究。
　　本文首先在現(xiàn)有的基于LCL濾波器的三相PWM整流器拓?fù)淠Ｐ蜕?，建立了LCL濾波器在靜止坐標(biāo)系A(chǔ)BC及同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq下的數(shù)學(xué)模型。
　　基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq下的數(shù)學(xué)模型，取單相d軸變量進(jìn)行分析。對(duì)數(shù)字控制系統(tǒng)所存在的一拍滯后進(jìn)行建模。基于含一拍滯后的四階離散狀態(tài)空間模型，對(duì) PI全狀態(tài)反饋控制策略進(jìn)行了系統(tǒng)性地分析與設(shè)計(jì)。
　　鑒于全狀態(tài)反饋控制需要較多傳感器，引入狀態(tài)觀測(cè)

3、器。首先，對(duì)傳統(tǒng)的龍伯格（Luenberger）狀態(tài)觀測(cè)器進(jìn)行了詳細(xì)的分析與設(shè)計(jì)。針對(duì)傳統(tǒng)狀態(tài)觀測(cè)器所存在的觀測(cè)誤差問題做了深入分析，研究了比例積分（PI）狀態(tài)觀測(cè)器。通過積分項(xiàng)的引入，試圖消除觀測(cè)誤差。最后，討論了在噪聲環(huán)境下工作性能更佳的卡爾曼濾波器的具體原理及設(shè)計(jì)方法。
　　為了驗(yàn)證基于PI的全狀態(tài)反饋控制策略的有效性、三種不同狀態(tài)觀測(cè)器的觀測(cè)效果以及基于三種不同觀測(cè)器的全狀態(tài)反饋控制策略的可行性，本文基于LCL型三相PWM