電壓型三相可逆變流器的控制研究.pdf

1、三相變流器在能量變換中有著廣泛的應用，尤其是AC/DC電能變換、電機調(diào)速、有源電力濾波、潮流控制等。三相電壓型可逆變流器拓撲具有比電流型變流器拓撲更好的控制性能以及更廣泛的應用領域，因而成為研究的重點。三相電壓型可逆變流器系統(tǒng)是一個多輸入多輸出的非線性系統(tǒng)，近些年來國內(nèi)外學者提出了很多控制方案，直接電流控制技術(shù)得到了廣泛的應用。目前研究多側(cè)重于應用現(xiàn)代控制理論的方法或是智能控制技術(shù)實現(xiàn)變流器控制。本文在現(xiàn)有研究成果的基礎上，進一步研究三

2、相變流器最優(yōu)控制及神經(jīng)網(wǎng)絡直接電流控制；同時考慮非理想工作條件下的三相變流器的控制。 論文首先回顧了電壓源變流器的發(fā)展，介紹了傳統(tǒng)的常用的控制方法。分析系統(tǒng)在三相靜止坐標系、兩相靜止坐標和兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型，給出解耦化數(shù)學模型，為系統(tǒng)的分析與應用研究打下基礎。 將最優(yōu)控制理論應用到三相變流器系統(tǒng)中，提出了三相變流器基于狀態(tài)反饋的線性二次型(LQ)與比例積分(PI)相結(jié)合的最優(yōu)控制器，該控制器可實現(xiàn)基于優(yōu)化性能

3、指標的直接電流控制，分析了性能指標與系統(tǒng)特征閉環(huán)極點的關系，并研究電壓調(diào)節(jié)器設計方法。為提高滯環(huán)控制數(shù)字化實現(xiàn)的性能，在數(shù)字滯環(huán)電流控制技術(shù)基礎上提出滯環(huán)電流控制的神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)技術(shù)，從開關頻率、矢量切換次數(shù)、電流紋波等方面對比研究了滯環(huán)控制神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)技術(shù)、改進型神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)技術(shù)、具有PWM特征的神經(jīng)網(wǎng)絡波形實現(xiàn)技術(shù)；論文分析了神經(jīng)網(wǎng)絡控制器導師信號的選取，網(wǎng)絡訓練及控制器的物理實現(xiàn)方式。 研究了非理想電網(wǎng)條件下的三相變流器控制

4、。分析電網(wǎng)電壓不平衡及其對系統(tǒng)功率的影響，提出正序電壓同步控制及反負序電壓同步控制，研究三相變流器直流電壓控制特性及負序電流控制特性，根據(jù)系統(tǒng)對電壓紋波的要求分析整流側(cè)電容取值；在電網(wǎng)母線電壓諧振振蕩的非理想電網(wǎng)中，論文提出三相變流器在實現(xiàn)AC/DC能量變換時，組合有源濾波功能實現(xiàn)對電網(wǎng)的諧波補償，實現(xiàn)對電網(wǎng)諧波振蕩的抑制作用，保證系統(tǒng)的安全，論文研究了組合功能實現(xiàn)系統(tǒng)的諧波抑制特性。研究了非理想信號檢測條件下三相變流器的控制。論文提出