基于谐波状态空间的单相PWM整流器稳定性评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于谐波状态空间的单相PWM整流器稳定性评估方法，包括以下步骤：1)根据单相PWM整流器的系统配置，建立整个系统的状态空间模型，所述系统的状态空间模型包含锁相环和电网侧阻抗；2)根据系统的状态空间模型，解析获得系统的稳态运行轨迹；3)在系统稳态时间周期运行轨迹附近施加小信号干扰，在系统稳态时间周期运行轨迹附近对系统状态空间模型进行线性化，得到系统小信号时间周期模型；4)利用得到的系统小信号时间周期模型，通过Toeplitz变换得到系统的Toeplitz矩阵；5)利用系统的Toeplitz矩阵对系统稳定性进行评估，根据评估结果进行单相PWM整流器控制参数设计。本发明专利技术方法能提高单相PWM整流器稳定性评估的精确性和有效性。估的精确性和有效性。估的精确性和有效性。

【技术实现步骤摘要】
基于谐波状态空间的单相PWM整流器稳定性评估方法


[0001]本专利技术涉及自动控制技术，尤其涉及一种基于谐波状态空间的单相PWM整流器稳定性评估方法。

技术介绍

[0002]电力电子变换器能够精确、快速地控制和处理电能。随着半导体功率器件和电力电子控制技术的迅速发展，电力电子变换器的应用越来越广泛。目前，电力电子变换器在电力系统无功补偿、电能质量控制、变频节能、电源、可再生能源发电等领域都应用广泛且发挥重要作用。
[0003]单相PWM整流器是最为典型的一种电力电子变换器。因为具有稳定的直流侧电压、功率因数可调、能量双向流动等优点，单相PWM整流器也是应用最为广泛的电力电子变换器之一。由于单相PWM整流器固有的周期性和非线性特点，获取其精确的稳定性边界是一个巨大的挑战。对单相PWM整流器稳定性进行准确评估并合理地设计变换器控制参数的前提和关键在于准确地建立其数学模型。传统的单相PWM整流器的建模都是基于线性时不变理论。然而，基于线性时不变理论的建模方法忽略了单相PWM整流器不同频率分量的耦合效应，降低了模型的精确性和稳定性评估的准确性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于谐波状态空间的单相PWM整流器稳定性评估方法，其特征在于，包括以下步骤：1)根据单相PWM整流器的系统配置，建立整个系统的状态空间模型，所述系统的状态空间模型包含锁相环和电网侧阻抗；所述单相PWM整流器包括主电路配置及其控制器；所述单相PWM整流器的主电路包含电网侧阻抗、输入滤波电感、单相H桥电路、直流侧滤波电容及负载；所述单相PWM整流器的控制器包含锁相环、外层直流电压控环路和内层电流控制环路；2)根据系统的状态空间模型，解析获得系统的稳态运行轨迹；3)在系统稳态时间周期运行轨迹附近施加小信号干扰，在系统稳态时间周期运行轨迹附近对系统状态空间模型进行线性化，得到系统小信号时间周期模型；4)利用得到的系统小信号时间周期模型，通过Toeplitz变换得到系统的Toeplitz矩阵；5)利用系统的Toeplitz矩阵对系统稳定性进行评估，根据评估结果进行单相PWM整流器控制参数设计。2.根据权利要求1所述的基于谐波状态空间的单相PWM整流器稳定性评估方法，其特征在于，所述步骤1)中，根据单相PWM整流器的系统配置，建立整个系统的状态空间模型，具体如下：1.1)根据单相PWM整流器的主电路配置，考虑电网侧阻抗，获得主电路电压方程和功率守恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗超，曾俊，黄克震，熊巍，赵淑琴，
申请(专利权)人：中国舰船研究设计中心，
类型：发明
国别省市：