電網(wǎng)不平衡下基于SVM三相整流器直接功率控制
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3 電網(wǎng)不平衡下DPC-SVM控制策略
當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)，網(wǎng)側(cè)有功功率中會(huì)出現(xiàn)頻率為2倍工頻的振蕩功率，繼而影響直流母線出現(xiàn)2倍工頻的振蕩電壓。由PI調(diào)節(jié)器的特性可知，其僅可對(duì)直流信號(hào)實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，而對(duì)交流信號(hào)有一定的放大作用但無法實(shí)現(xiàn)無靜差控制，放大的2倍工頻信號(hào)繼而對(duì)電壓給定產(chǎn)生影響，使網(wǎng)側(cè)變流器輸出電流中含有大量的3次諧波，電流正弦度差。因此首先對(duì)電流信號(hào)進(jìn)行帶通濾波，來消除3次諧波電流所形成的功率中波動(dòng)分量，采用比例積分諧振器PI-RES進(jìn)行無差控制，其次采用T／4延時(shí)法提取正負(fù)序分量，再進(jìn)行功率計(jì)算作為參考信號(hào)進(jìn)行控制，控制框圖如圖2所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/175858.htm
由于電網(wǎng)電流、瞬時(shí)有功功率、瞬時(shí)無功功率三者之間存在一定的矛盾關(guān)系，因此當(dāng)設(shè)置消除有功的100 Hz波動(dòng)的控制目標(biāo)時(shí)，瞬時(shí)無功功率會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)，且電流存在負(fù)序分量。
若想達(dá)到消除有功的100 Hz波動(dòng)的目標(biāo)，則有P1=P2=0，此時(shí)允許系統(tǒng)中還存在負(fù)序電流分量，為得到恒定的功率指令，則必須在原來功率指令中加入功率補(bǔ)償項(xiàng)Q1+Q2作為新的功率指令，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。
4 實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕獏?shù)為：電網(wǎng)線電壓380 V，交流側(cè)濾波電感2 mH，直流電壓為600 V，直流側(cè)支撐電容3 mF，開關(guān)頻率2．1 kHz。功率環(huán)參數(shù)設(shè)置：Kp=6，Ki=0．002，Kwi=0．000 9，電壓環(huán)參數(shù)設(shè)置：Kp=4，Ki=0．000 5，Kwi=0．005，b，c兩相電網(wǎng)電壓幅值都跌落1／3。圖3，4分別示出電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)添加補(bǔ)償項(xiàng)前后的實(shí)驗(yàn)波形。
由圖3可知，當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不平衡時(shí)，中間直流電壓Udc出現(xiàn)明顯2倍頻振蕩，電流iabc波形畸變嚴(yán)重，正弦度很差，必然對(duì)電網(wǎng)造成嚴(yán)重污染，同時(shí)P，Q也都出現(xiàn)2倍頻波動(dòng)。由圖4可知，當(dāng)對(duì)系統(tǒng)添加補(bǔ)償項(xiàng)后，Udc振蕩明顯減小，雖然電流中仍含有負(fù)序分量，但與圖3a相比正弦度較好，有效抑制了諧波電流。因?yàn)镻，Q，iabc三者之間的矛盾關(guān)系，當(dāng)穩(wěn)定P時(shí)，則Q會(huì)出現(xiàn)較為明顯波動(dòng)，iabc還存在負(fù)序分量。
5 結(jié)論
將空間矢量調(diào)制應(yīng)用于直接功率控制，繼承了直接功率控制的特點(diǎn)，并且實(shí)現(xiàn)了定頻控制。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)不平衡時(shí)，采用添加功率補(bǔ)償項(xiàng)的控制算法有效抑制了直流電壓和有功功率的2倍頻波動(dòng)，同時(shí)降低了電流的諧波含量。通過理論推導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該控制算法的可行性和正確性。
評(píng)論