并網(wǎng)型變流器電流解耦技術(shù)及延時(shí)補(bǔ)償方法研究.pdf

1、并網(wǎng)變流器具有功率雙向調(diào)節(jié)、有功功率和無(wú)功功率獨(dú)立控制等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于分布式新能源并網(wǎng)發(fā)電、柔性交流輸電設(shè)備、能量制動(dòng)回饋交流電機(jī)驅(qū)動(dòng)等系統(tǒng)中。其中，電流調(diào)節(jié)技術(shù)作為并網(wǎng)變流器的關(guān)鍵技術(shù)之一，對(duì)系統(tǒng)的整體性能具有決定作用，有必要對(duì)其展開(kāi)深入研究。為此，本文以同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系PI控制器的設(shè)計(jì)為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)電流環(huán)中存在的電流耦合和延時(shí)補(bǔ)償展開(kāi)研究，主要包含以下幾方面的內(nèi)容:
　　首先，以三相全橋并網(wǎng)變流器為研究對(duì)象，建立了其在三相靜止

2、坐標(biāo)系下和同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，所得標(biāo)量模型直觀的反應(yīng)了d、q軸電流存在交叉耦合項(xiàng)，但是系統(tǒng)呈現(xiàn)為兩輸入/兩輸出系統(tǒng)，不利于理論分析以及控制器設(shè)計(jì)。為此引入矢量的思想，將兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型以矢量的形式表示，進(jìn)一步得到被控對(duì)象的矢量模型，此時(shí)系統(tǒng)表現(xiàn)為單輸入/單輸出系統(tǒng)，方便利用根軌跡、頻率響應(yīng)等分析工具對(duì)電流環(huán)展開(kāi)研究。
　　其次，通過(guò)模型仿真引出耦合現(xiàn)象，指出耦合項(xiàng)對(duì)電流環(huán)的影響，并進(jìn)一步分析討論了兩種解耦方法。其

3、中，第一種解耦方法是狀態(tài)反饋解耦，即通過(guò)電感電流反饋抵消被控對(duì)象的交叉耦合項(xiàng)，使被控對(duì)象的復(fù)數(shù)極點(diǎn)變成實(shí)數(shù)極點(diǎn);第二種是復(fù)系數(shù)矢量電流控制器解耦方法，其原理是設(shè)計(jì)控制器的零點(diǎn)與被控對(duì)象的復(fù)數(shù)極點(diǎn)直接抵消，從而達(dá)到解耦的目的。討論了并網(wǎng)濾波器參數(shù)估值存在誤差的情況下，通過(guò)電流環(huán)根軌跡以及頻率響應(yīng)兩方面分析，得出復(fù)系數(shù)矢量電流控制器解耦方法在參數(shù)魯棒性方面占據(jù)優(yōu)勢(shì)。
　　此外，針對(duì)數(shù)字控制系統(tǒng)一拍延時(shí)以及變流器零階保持器特性的延時(shí)問(wèn)題