本发明专利技术根据电压型ＰＷＭ整流器主电路结构，建立了整流器Ｅｕｌｅｒ－ｌａｇｒａｎｇｅ模型，基于此模型和系统的无源性，在滤波电感器时间常数和直流侧电容时间常数相等的条件下，提出了将系统解耦且变为线性系统的控制策略。按该策略构成的基于无源性的三相电压型ＰＷＭ整流器解耦控制系统如附图所示。根据该控制策略构成新的整流器控制系统，具有结构简单、交流电流谐波小，单位功率因数，对负载鲁棒性强，直流电容量大大减少的优点；真正意义上实现电能“绿色变换”。通过正常负载、过载及轻载情况下的计算机仿真，证明了基于无源性的三相电压型ＰＷＭ整流器解耦控制的可行性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提出基于Euler-lagrange模型和无源性的三相电压型PWM整流器的解耦控 制策略，可实现PWM整流器网侧电流正弦化、单位功率因数、能量双向流动及恒定直流电 压控制，可应用到变频调速系统、工业直流电源、通信电源等领域。属电力电子
技术背景电压型PWM整流器在工业中有广泛的应用前景。电压型PWM整流器的性能取 决于开关器件、电路拓扑及控制策略。在开关器件、电路拓扑一定的情况下，整流器的性能 主要取决于控制策略。目前，控制策略主要有电流控制策略(间接电流—、直接电流—)、 直接功率控制策略叫、非线性控制策略、模糊控制和人工神经4281等。上述各种控 制策略从不同角度改善了整流器的性能，但不能同时满足①获得网侧电流正弦化、单位功率 因数、能量双向流动及恒定直流电压控制，②系统具有高的动、静性能，③系统结构简单可 靠。对此， 一些学者开始利用哈密尔顿理论对整流器能量控制策略进行了初步研究-， 研究的对象只是简单的单相整流器。对于复杂的工业中(尤其是大容量)常用到的三相PWM 整流器，采用无源控制策略并同时实现上述三个要求，至今未见报道。. Dixon Juan W, Ool Boon Teck. Indirect current control of a unity power factor sinusoidal current boost type three-phase rectifier. 7hmsow/"血sfr/a/五/e"r,'c51， 1998， 35(4): 508-515.熊健，张凯，裴雪军，陈坚. 一种改进的PWM整流器间接电流控制方案仿真.电工技术学报， 2003， 19(1) : 57-63卩].王英，张纯江，陈辉明，三相PWM整流器新型相位幅值控制数学模型及其控制策略.中国电机工 程学报，2003,23(11):85-89..张兴，张崇巍.PWM可逆变流器空间电压矢量控制技术的研究.中国电机工程学报，2001， 16(10): 102-109. Keliang Zhou， Danwei Wang.Digital Repetitive Controlled Three-Phase PWM Rectifier. Hong-seok Song， Kwanghee Nam. Dual Current Control Scheme for PWM Converter Under UnbalancedInput Voltage Conditions. IEEE Trans on Industrial Electronics , 1999, 46(5): 953-959 .熊宇，李君，张仲超，于项旭.基于改进矢量控制的三相电压型整流器的系统分析和设计.电气传动，2002， 16(5): 13-17 . Toshihiko Noguchi， Hiroaki Tomiki， Seiji Kondo， and Isao Takahashi. Direct Power Control of PWM Converter Without Power-Source Voltage Sensors, rrara o" /"cto^y ^5/7//c油'0肌1998,34(3):473-479. Mariusz Malinowski, Marian P.Kazmierkowski， Steffan Hansen, Frede Blaabjerg, and G.D.Marques.Virtual-Flux—Based Direct Power Control of Three-Phase PWM Rectifiers. 7hms /"血W 7J/7/7fc加'o"5. 2001 ，37(4): 1019-1027 .何致远，韦巍.基于虚拟磁链的PWM整流器直接功率控制研究.浙江大学学报(工学版)，2004，38 (12): 1619-1622Design of Direct Power control (DPC)for a three Phase Synchronous Rectifier via Output Regulation Subspaces._ffi￡￡ 7hm 尸ower ￡7e"ro"/cx 2003， 18(1 ):823-830 .王久和，李华德，李正熙.电压型PWM整流器直接功率控制技术.电工电能新技术.2004， 23(3): 64-67.王久和，李华德，杨立永.设置扇形边界死区的电压型PWM整流器直接功率控制.北京科技大学学报，2005， 27 (3): 380-384.王久和，李华德. 一种新的电压型PWM整流器直接功率控制策略.中国电机工程学报，2005， 25 (16): 47-52.Jinhwan Jung, Sunkyoung Lim， Kwanghee Nam. A feedback linearizing control scheme for a PWM converter-inverter having a very small DC-link capacitor.已EETrans.nd.Applicat., 1999， 35(5):m4-im. Dong-Choon Lee， G-Myoung Lee， Ki-Do Lee. DC-bus voltage control of three-phase AC/DC PWM converter using feedback linearization. IEEETrans.Ind.Applicat.,2000, 36(3): 826-833.张波，卢至峰，邓卫华.三相电压型PWM整流器的反馈线性化解耦模型和仿真.华南理.u.大学学报(自然科学版)，2004, 32(6): 10-13 . D.-C丄ee. Advanced nonlinear control of three-phase PWM rectifiers. IEE.Proc.-Electr.Power Appl.， 2000， 147(5): 361-366.阮立飞，张艳红，叶艽生.三相单位功率因数整流器的电流控制方法研究.电气传动，2001， 31(6): 27-29. Hasan K6mtirciigil ， Osman Kiikrer. Lyapunov-based control for three-phase PWM AC/DC voltage-sourceconverters. IEEE Trans. Power Electron, 1998, 13(5): 80卜813 .李正熙，王久和，李华德.电压型PWM整流器非线性控制策略综述.屯气传动，2006， 36 (O:9-13. R.Ortegn, H.Sira-Ramirez， H丄udvigsen. A hybrid passivity based controller design for a three phase voltage sourced reversible boost type rectifier.本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于无源性的三相电压型ＰＷＭ整流器解耦控制策略在整流器Ｅｕｌｅｒ－ｌａｇｒａｎｇｅ模型基础上，证明了ＰＷＭ整流器是严格的无源系统。基于系统的无源性，在滤波电感器时间常数和直流侧电容时间常数相等的条件下，求出了将系统解耦且变为线性系统的简单控制律。根据该控制律构成新的整流器控制系统，具有结构简单、交流电流谐波小，对负载具有强的鲁棒性，直流电容量大大减少的优点。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王久和，杨威，
申请(专利权)人：北京信息工程学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
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