单相电压型PWM整流器预测直接功率控制

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ｃｔｉｆｉｅｒ，ａｎｄａｖｉｒｔｕａｌｑｕａｔｒｅｒｅｄｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｖｏｌｔａｇｅａｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒｇｅｎｅｒｌａｉｚｅｄｉｎｔｅｇｒａｔｏｒ（ＳＯＧＩ）．
ＰｒｅｄｉｃｔｉｖｅＤｉｒｅｃｔＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌｆｏｒＳｉｎｇｌｅ－ｐｈａｓｅＶｏｌｔａｇｅＳｏｕｒｃｅＰＩｌｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎＲｅｃｔｉｉｅｆｒ
电压、电流正交的虚拟电压、电流分量来形成，坐标系下的两相系统。建立了单相ＰＷＭ整流器在两相静止
和两相旋转坐标系下的数学模型。推导和分析了旋转坐标系下的瞬时功率模型。利用此瞬时功率模型来预测
单相ＰＷＭ整流器的控制电压进而产生触发脉冲控制变换器。该策略具有控制系统结构简单、开关频率固定、
ａｔｉｏｎａｒｙｆｒａｍｅａｎｄｔｗｏ－－ｐｈａｓｅｒｏｔａｔｉｎｇｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｆｒａｍｅａｒｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｓｉｎｇｌｅ－－ｐｈａｓｅｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅＰＷＭｒｅｃｔｉｉｆｅｒ．ｈｅＴｉｎｓｔａｎｔａｎｅｏｕｓｐｏｗｅｒｍｏｄｅｌｏｆｒｏｔａｔｉｎｇｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｆｒａｍｅｉｓｄｅｒｉｖａｔｅｄａｎｄａｎａｌｙｚｅｄ．Ｕｓｉｎｇｔｈｅｉｎｓｔａｎ．ｔａｎｅｏｕｓｐｏｗｅｒｍｏｄｅｌｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｖｏｌｔａｇｅｏｆｈｅｔｒｅｃｔｉｉｆｅｒ，ａｎｄｈｕｔｓｇｅｎｅｒａｔｅａｔｉｇｒｇｅｒｐｕｌｓｅｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｒｅｃｔｉｉｆｅｒ．ｈｅＴｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｈａｓｓｏｍｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｓｕｃｈａｓｅａｓｙｄｅｓｉｇｎｉｎｇ，ｉｆｘｅｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｗｉｔｈｆａｓｔｓｔｅｐ
功率响应速度快、可实现功率解耦控制等特点。１ｋＷ样机的实验结果表明了该方案的正确性和可行性。关键词：整流器；预测直接功率控制；二阶广义积分器中图分类号：ＴＭ４６１文献标识码：Ａ文章编号：１０００ — １００Ｘ（２０１４）０１ — ００２４ — ０３
第４８卷第１期
２０１４年１月
电力电子技术
ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｖｏ１．４８，Ｎｏ．１
Ｊａｎｕａｒｙ２０１４
单相电压型ＰＷＭ整流器预测直接功率控制
周小杰，－。汪飞
（１．安徽理工大学，电气与信息工程学院，安徽淮南２３２００１；２．上海大学，机电工程与自动化学院，上海２０００７２）
摘要：将预测直接功率控制用于单相电压型脉宽调制（ＰＷＭ）整流器，通过二阶广义积分器（ＳＯＧＩ）构造与电网
２．ＳｈａｎｇｈａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｎｇａｈａｉ２０００７２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｉｓａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｏｓｉｎｇｌｅ — ｐｈａｓｅｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｐｕｌｓｅｗｉｄｔｈｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（ＰＷＭ）ｒｅ —
ＺＨ０ＵＸｉａｏ－ｉｉｅ一．ＷＡＮＧＦｅｉ
（１．ＡｎｈｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈｕａｉｎａｎ２３２００１，Ｃｈｉｎａ；
Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｅｌｅｃｔｉｒｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓ，ｔｈｅ，ＪＢｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｙｓｔｅｍｉｓｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｈｅｔｔｗｏ — ｐｈａｓｅｓｔ —