电压型三相PWM逆变器控制的研究
三相电压型PWM整流器(VSR)及其控制策略的..._图文(精)
ｗｈｉｃｈｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌｒｅｃｔｉｆｉｅｒ，ｄｉｏｄｅ－ｂｒｉｄｇｅｒｅｃｔｉｆｉｅｒｌａｒｇｅｌｙｕｓｅｄｔｏｏｒｐｈａｓｅ．ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄｒｅｃｔｉｆｉｅｒ，ａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄｏｓｏｕｒｃｅｆｏｒｔｈｅｉｎｖｅｒｔｅｒｓ，ＣａＵＳｅｔｈｅｓｅｒｉｏｕｓｈａｒｍｏｎｉｃｐｒｏｂｌｅｍｏｆｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ，ｌｏｗｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒ，ａｎｄｔｏｉｎｐｕｔｓｉｄｅ，ｅｖｅｎｉｆｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｌｏａｄｓ，ｉｎｐｕｔＣａｎ’ｔｆｅｅｄｂａｃｋｐｏｗｅｒｃｕｒｒｅｎｔｉｓｎ’ｔｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｗａｖｅｆｏｒｍａｎｄｔｈｅｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｉｓｎ’ｔｕｐ
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接着，论文结合瞬时无功功率理论和交流电机理论中矢量控制，提出了ＰＷＭ整流器的电压空间矢量控制，详细的分析其具体实现，并进行了基于Ｍａｔｌａｂ中的Ｓｉｍｕｌｉｎｋ的仿真研究，仿真结果验证了该控制方法的可行性。文章的最后对滞环电流和电压空间矢量这两种控制方法进行了对比比
三相PWM整流器控制策略的研究与实现
三相PWM整流器控制策略的探究与实现专业品质权威编制人：______________审核人：______________审批人：______________编制单位：____________编制时间：____________序言下载提示：该文档是本团队精心编制而成，期望大家下载或复制使用后，能够解决实际问题。
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阐述三相电流型逆变器的PWM控制方法
阐述三相电流型逆变器的PWM控制方法前言：就当前的现状来看，关于三相电流型逆变器PWM控制方法的文献研究甚少，因而基于此，为了提升PWM变频电路整体运行效率，要求当代专家学者应注重深化对此项课题的研究，并全面掌控到PWM变频电路运行特点，且将PWM控制技术应用于电力系统中，形成稳定的运行目标。
以下就是对三相电流逆变器PWM控制方法的详细阐述，望其能为当代电力行业系统控制模式的进一步创新与发展提供有利的文字参考。
一、PWM变频电路运行特点分析就当前的现状来看，PWM变频电路运行特点主要体现在以下几个方面：第一，从电压型PWM交-直-交变频角度来看，其电路特点主要体现在输出电压呈现出与正弦波形较为接近的特点，因而在此基础上，相关技术人员在对变频电路进行操控的过程中必须强化与其运行特点的有效结合。
另外，强调对二极管的应用也是PWM变频电路呈现出的主要特点之一；第二，基于电流型PWM交-直-交变频特点研究中可以看出，其在运行过程中逐渐呈现出高阻抗的运行特性，同时也由此形成了矩形波样式的运行模式，因而为实现对PWM控制技术的应用，必须注重结合其电路特点。
二、PWM控制技术发展现状变压变频设备的应用在一定程度上缓解了传统电力系统运行过程中凸显出的问题，因而其应用现状逐渐引起了人们的关注，但是就当前的现状来看，其在应用的过程中仍然存在着某些不足之处，即未实现变頻装置的合理化设置，继而对其的推广行为受到了一定的阻碍。
随着现代化科学技术的不断发展，变频装置在应用的过程中得到了逐步完善，且逐渐将现代化通信技术应用于装置运行中，带动了装置整体运行水平的提升。
此外，随着变频装置的不断完善，PWM技术开始被广泛应用于电气公司实际生产中，且以正弦波脉宽调制方式、磁通SPWM 等途径提升了电压的整体利用效率，并就此减少了电路功效的损害。
同时在使用的过程中也逐渐凸显出噪声较小等优势，因而在此背景下，相关技术人员在系统操控过程中应强化对PWM控制技术的应用。
三相电压型SPWM逆变器仿真分析及应用
三相电压型SPWM逆变器仿真分析及应用三相电压型SPWM逆变器是一种常见的电力电子装置，用于将直流电能转换为交流电能。
它广泛应用于可再生能源发电系统、电动汽车充电系统、UPS电源等领域。
本文将对三相电压型SPWM逆变器进行仿真分析，并讨论其在实际应用中的一些关键技术。
首先，我们来介绍一下三相电压型SPWM逆变器的工作原理。
该逆变器由六个开关管组成，三个开关管连接到每个电压型逆变器的输入端，三个开关管连接到中性点。
逆变器的输入是直流电压，输出是三相交流电压。
逆变器的工作原理是通过不同开关管的开关状态，控制直流电压经过逆变器的辅助电路，从而产生所需的交流电压。
在SPWM控制策略下，通过对开关管的PWM波形进行调制，可以实现对输出电压的调节。
接下来，我们进行三相电压型SPWM逆变器的仿真分析。
首先，我们需要建立逆变器的数学模型，并设计控制策略。
然后，利用数值计算软件进行仿真模拟，得到逆变器的输出波形和性能参数。
最后，对仿真结果进行分析和验证。
在仿真过程中，我们可以通过调节PWM波形的频率、幅值和相位等参数，观察输出电压的变化情况。
同时，可以对逆变器的效率、谐波含量、响应时间等性能指标进行评估和改进。
通过仿真分析，可以帮助我们更好地理解逆变器的工作原理和特性，并为实际应用中的设计和优化提供参考。
除了仿真分析，三相电压型SPWM逆变器还有一些关键技术需要注意。
首先是开关管的选择和驱动电路的设计，要保证开关管具有足够的电流和电压承受能力，并且能够快速开关。
其次是PWM控制策略的设计，包括调制波形的产生方法和控制方法的选择，以实现输出电压的精确控制。
此外，还需要考虑逆变器的过电流保护、温度保护、短路保护等安全措施。
综上所述，三相电压型SPWM逆变器是一种常见的电力电子装置，在可再生能源发电系统、电动汽车充电系统、UPS电源等领域有广泛应用。
通过仿真分析和关键技术的研究，可以提高逆变器的性能和可靠性，推动其在实际应用中的进一步发展。
三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究
三相电压型PWM整流器控制策略及应用研究一、概述随着电力电子技术的快速发展，三相电压型PWM（脉冲宽度调制）整流器作为一种高效、可靠的电能转换装置，在电力系统中得到了广泛应用。
其不仅能够实现AC（交流）到DC（直流）的高效转换，还具有功率因数高、谐波污染小等优点，对于改善电网质量、提高能源利用效率具有重要意义。
对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行深入研究，对于推动电力电子技术的发展和电力系统的优化升级具有重要意义。
三相电压型PWM整流器的控制策略是实现其高效稳定运行的关键。
目前，常用的控制策略包括基于电压矢量控制的直接电流控制、基于空间矢量脉宽调制的间接电流控制等。
这些控制策略各有优缺点，适用于不同的应用场景。
需要根据实际应用需求，选择合适的控制策略，并进行相应的优化和改进。
在实际应用中，三相电压型PWM整流器被广泛应用于风力发电、太阳能发电、电动汽车充电站等领域。
在这些领域中，整流器的稳定性和效率对于保证整个系统的正常运行和提高能源利用效率具有至关重要的作用。
对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行研究，不仅有助于推动电力电子技术的发展，还有助于提高能源利用效率、促进可再生能源的发展和应用。
本文将对三相电压型PWM整流器的控制策略及应用进行深入研究。
介绍三相电压型PWM整流器的基本原理和常用控制策略分析不同控制策略的优缺点及适用场景结合实际应用案例，探讨三相电压型PWM整流器的优化改进方法和发展趋势。
通过本文的研究，旨在为三相电压型PWM整流器的设计、优化和应用提供理论支持和实践指导。
1. 研究背景与意义随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，可再生能源的利用与开发已成为世界各国关注的焦点。
作为清洁、可再生的能源形式，电能在现代社会中发挥着至关重要的作用。
传统的电能转换和利用方式存在能量转换效率低、谐波污染严重等问题，严重影响了电力系统的稳定性和电能质量。
研究高效、环保的电能转换技术具有重要意义。
三项电压型逆变电路实验报告
一、引言： (2)二、交-直-交变压变频器的基本结构 (2)1、三相电压型桥式逆变电路拓扑图 (3)2、交-直-交变压变频器的工作原理 (3)三、三相电压型桥式逆变电路的Simulink建立及模型： 4四、仿真参数及仿真波形设置： (5)1．对脉冲触发器进行参数设置： (5)2. 用subplot作图： (6)3.仿真波形： (7)五、实验结果及分析： (13)六、结论及拓展： (13)七、设计心得： (14)八、参考文献： (14)交-直-交变压变频器中逆变器的仿真一、引言：逆变器也称逆变电源，是一种可将直流电变换为一定频率下交流电的装置。
相对于整流器将交流电转换为固定电压下的直流电而言，逆变器可把直流电变换成频率、电压固定或可调的交流电，称为DC-AC变换。
这是与整流相反的变换，因而称为逆变。
逆变电路的作用是将直流电压转换成梯形脉冲波，经低通滤波器滤波后，从而使负载上得到的实际电压为正弦波。
现代逆变技术的种类很多，可以按照不同的形式进行分类。
其主要的分类方式如下：1) 按逆变器输出的相数，可分为单相逆变、三相逆变和多相逆变。
2) 按逆变器输出能量的去向，可分为有源逆变和无源逆变。
3) 按逆变主电路的形式，可分为单端式、推挽式、半桥式和全桥式逆变。
4) 按逆变主开关器件的类型，可分为晶闸管逆变、晶体管逆变、场效应管逆变等等。
5) 按输出稳定的参量，可分为电压型逆变和电流型逆变。
6) 按输出电压或电流的波形，可分为正弦波输出逆变和非正弦波输出逆变。
7) 按控制方式，可分为调频式(PFM)逆变和调脉宽式(PWM)逆变。
日常生活中使用的电源大都为单相交流电，而在工业生产中，由于诸多电力能量特殊要求的电气设备均需要使用三相交流电，例如三相电动机。
随着科技的日新月异，很多设备业已小型化，许多原来工厂中使用的大型三相电气设备都被改进为体积小、耗能低且便于携带的小型设备。
尽管这些设备外形发生了很大的变化，其使用的电源类型——三相交流电却始终无法被取代。
三相pwm逆变器的基本原理
三相pwm逆变器的基本原理
三相PWM逆变器是一种电力电子器件，它可以将直流电转换为交流电。
它的基本原理是通过三个单相桥式逆变器来控制三相交流电的输出。
每个单相桥式逆变器由四个开关管组成，它们可以通过PWM技术来控制开关时间，从而控制输出电压的大小和频率。
在三相PWM逆变器中，每个单相桥式逆变器的输出电压可以表示为：
Vout = Vdc * (2/π) * sin(ωt + α)
其中，Vdc是直流电压，ω是角频率，α是相位角。
通过控制α的大小，可以控制输出电压的大小和相位。
PWM技术是通过控制开关管的开关时间来控制输出电压的大小和频率的。
在三相PWM逆变器中，PWM技术可以分为两种类型：单极性PWM和双极性PWM。
单极性PWM是指在一个半周期内，只有一个开关管被打开，其余的开关管都被关闭。
这种PWM技术可以实现较高的输出电压和频率，但是会产生较大的谐波。
双极性PWM是指在一个半周期内，两个开关管被打开，其余的开关管都被关闭。
这种PWM技术可以减少谐波的产生，但是输出电压和频率较低。
三相PWM逆变器的应用非常广泛，例如变频空调、电动汽车、太阳能逆变器等。
它可以将直流电转换为交流电，从而实现电能的传输和控制。
同时，它还可以实现电能的回馈，将电能转换为直流电，从而实现能量的回收和利用。
三相PWM逆变器是一种非常重要的电力电子器件，它可以实现直流电和交流电之间的转换和控制，为现代电力系统的发展和应用提供了重要的支持和保障。
三相pwm电压型逆变器毕业设计正文
摘要近年来，一些清洁高效的能源，如太阳能，风能，地热，核能等得到了较为广泛的应用和关注，其发电系统产生的是直流电流和电压，而许多负载都使用交流电，因此需要通过逆变器把直流电变成交流电。
随着这些新能源发电系统的日益推广，逆变器的使用也越来越多。
如何获得高质量的电流成为研究的焦点。
由于对高频谐波的抑制效果明显好于L型滤波器，因此LCL滤波器在并网逆变器中应用越来越广泛，与传统的L滤波器相比，LCL滤波器可以降低电感量，提高系统动态性能，降低成本，在中大功率应用场合，其优势更为明显。
文章首先对PWM 逆变器的工作原理做了详细的介绍，并对基于LCL的滤波器，在ABC 静止坐标系，αβ静止坐标系和dq 旋转坐标系中建立了数学模型。
其次，文章讨论了LCL 滤波器的参数设计方法，给出了系统LCL 滤波器参数的设计步骤。
最后，在详细阐述各元件的取值原则与计算步骤的基础上，给出了设计实例，并对所设计的逆变器进行了仿真验证，结果表明，根据该方案设计的控制器参数能够使三相并网逆变器安全、可靠运行且具有较快的动态响应速度。
关键词：并网逆变器LCL滤波器有源阻尼无源阻尼，双闭环控制AbstractIn recent years, clean and efficient energy sources, such as solar energy, wind energy, geothermal energy, nuclear energy has been widely used and has gained widespread attention .The power system produce the DC current and voltage, and many are using the AC load, it need inverter into alternating current to direct current. With the increasing promotion of photovoltaic power generation systems, the use of inverters is more and more. How to get a high quality of the current becomes the focus of research.Because of the inhibitory effect of high frequency harmonics is better than L-type filter, the LCL filter grid inverter is widely applied, compared with the traditional L-filter, LCL filter can reduce the inductance improve the system dynamic performance, reduce costs, in the high-power applications, its advantages more apparent.This paper analyzes the high frequency PWM inverter principle, and then presents a three-phase ABC coordinates and dq coordinate system on the mathematical model of LCL-filter configuration.Secondly, the article discusses the LCL filter design parameters; parameters of the system are given LCL filter design steps.Finally, each component in detail the principles and calculation steps of the value based on the design example is given, and the design of the LCL filter simulation results show that, according to the design of the controller parameters can make three-phase inverter with safe, reliable operation and has a fast dynamic response speed.Key words: Grid-connected inverter，LCL filter，Active damping, passive damping，Double closed loop control目录摘要................................................. . (I)Abstract .............................................. .. (II)目录................................................ .. (IV)1. 绪论.............................................. . (1)1.1微电网的提出和发展 (1)1.1.1微电网提出的背景和研究意义 (1)1.1.2微电网的定义 (2)1.1.3国内外应用研究现状 (2)1.2 逆变器的研究现状 (3)1.2.1三相电压型PWM逆变器的产生背景 (3)1.2.2 PWM逆变器的研究现状 (4)1.2.3基于LCL滤波的PWM逆变器的研究现状 (6)2. PWM逆变器的原理及数学模型...................... (11)2.1并网逆变器的分类及拓扑结构 (11)2.1.1逆变器的作用 (11)2.1.2逆变器的分类 (11)2.1.3并网逆变器的拓扑结构 (12)2.2 逆变器的工作原理 (14)2.3 基于LCL滤波器的PWM逆变器数学模型 (16)2.4 锁相环节的工作原理 (22)2.5 逆变器的SPWM调制方式分析 (23)3. LCL滤波器和控制系统的设计 (27)3.1 LCL滤波器的参数设计 (27)3.1.1 L，LC，LCL滤波器的比较 (27)3.1.2 LCL滤波器的选定 (29)3.1.3 LCL滤波器数学模型及波特图分析 (29)3.1.4 LCL滤波器的谐振抑制方法 (33)3.1.5 滤波器参数变化对滤波性能的影响 (33)3.1.6 滤波器参数设计的约束条件 (34)3.1.7 滤波器参数的设计步骤 (35)3.2并网逆变器控制方案的确定 (35)3.2.1 基于无源阻尼的单电流环控制方案的设计 (37)3.2.2 基于双环控制网侧电感电流外环控制器的设计 (39)3.2.3 基于双环控制电容电流内环控制器的设计 (39)4. 系统参数设计及仿真验证............................. (41)4.1 系统参数设计 (41)4.2 有源阻尼双闭环控制仿真分析 (32)4.3 无源阻尼单环控制仿真分析.......。
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电压型三相PWM逆变器控制的研究
[摘要]电压型三相PWM逆变器作为电力系统的关键设备，对于能源的转换效率和可靠性具有举足轻重的作用，其控制技术更是备受世界各国学者的关注。
因此，本文我们重点对电压型三相PWM逆变器的电流控制技术进行了分析，以期为提高电压型三相PWM逆变器的性能提供一些有益的参考。
【关键词】电压型三相PWM逆变器；控制；技术
随着新能源分布式发电系统的发展，当大电网出现电压骤升、骤降、不平衡和谐波等电能质量问题或有计划检修时，系统转入孤岛运行模式，此时的电压（指电压幅值）和频率由内部微电源控制器负责调节。
在这种情况下，传统的并网逆变器控制方式难以满足电力系统稳定运行的需要，因此要研究适用于电力系统的电压型三相PWM逆变器控制技术。
1、电压型三相PWM逆变器的概述
电压型逆变器是应用最广的一种DC-AC变换器，其直流侧以电容为能量缓冲元件，从而使其直流侧呈现出电压源特性。
根据电压型逆变器的控制方式和结构的不同，电压型逆变器主要可分为方波型、阶梯波型、正弦波型（PWM型）三类。
电压型方波逆变器以及电压型阶梯波逆变器当需要改变输出电压幅值时，一般采用脉冲幅值调制（PAM）或单脉冲调制（SPM），它们应用于大功率场合具有开关损耗低，运行可靠等优点，但也存在动态响应慢、谐波含量大（方波逆变器）、结构复杂（阶梯波逆变器）等一系列不足。
为此考虑设计另一类能克服上述不足且性能优越的电压型逆变器，即脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）电压型逆变器。
这种电压型正弦波逆变器一般应具有以下特点：（1）逆变器的直流电压可采用结构简单的不控整流电路。
（2）利用单一的功率电路及其控制，可同时调整输出频率和输出电压，动态响应快。
（3）由于输出电压的谐波频率主要分布在开关频率及其以上频段，因而输出谐波含量低。
根据输出电流的相数，电压型PWM逆变器又可以分为电压型单相PWM逆变器和电压型三相PWM逆变器。
其中，电压型单相PWM逆变器受到电网负载平衡要求、功率器件容量、零线电流和用电负载性质的影响，其容量一般都在100KV A以下，而电压型三相PWM逆变器多应用于大容量的逆变电路。
2、电压型三相PWM逆变器控制方法的分析
2.1电压型三相PWM逆变器控制方法的概述
电压型三相PWM逆变器在独立模式下一般采用双闭环控制，即由电压环控制输出电压，采用电流环提高系统的动态响应速度。
根据反馈电流的采样，电流
环可分为采用电容电流瞬时值反馈控制和电感电流瞬时值反馈控制。
在并网模式下，电压型三相PWM逆变器控制方法可分为电流型控制和电压型控制，其并网模型如图1，其中i0是逆变器输出电流，Zg是电网阻抗，uN是进网电压，u0是逆变器输出电压。
2.2电压型三相PWM逆变器的电流控制技术
2.2.1线性控制方法。
线性控制方法是一种传统的电流控制技术，其可分为状态回馈控制、PI静态和同步控制、开关频率恒定预测控制方法，具有开关频率恒定、直流电压利用率较高、谐波含量较低和正选脉宽调制更加优化等优点，因此受到了广泛的应用。
（1）状态回馈控制器。
基于线性多变量状态回馈理论，状态回馈控制器通过利用极点配置技术来获得状态回馈系数矩阵，它能够对电动势电压进行动态补偿，因此控制性能较优。
通过积分部分，状态回馈控制器可以将静态误差降至最低，但是其暂态误差却比较大，因此可以在状态反馈中引入参考电压前馈信号和扰动输入信号。
（2）PI静态控制器。
通过三个PI误差调节器，PI静态控制器会产生SPWM 的参考电压，然后对三角载波和参考电压进行比较并产生控制信号，从而控制逆变开关的闭合。
PI静态控制器虽然是依据SPWM技术来进行设计的，但是将输出电流波动回馈控制加入到其中，并且影响了开关次数，因此具有不同的动作原理，其积分部分可以减小低频误差。
PI静态控制器的缺点是控制性能不及状态回馈控制器，并且需要通过加入锁相环和前馈校正来对其固有的跟踪误差进行补偿。
（3）PI同步矢量控制器。
基于空间矢量电流控制方法能够通过理想的电流表达式来确保系统的稳定运行，其拥有两个PI调节器，分别对同步旋转坐标系中d、q电流分量进行控制。
还有一种同步矢量控制器工作在静止α—β坐标系下，它的控制变量为交流变量，控制系统内环由乘法器和两个积分器构成变频发生器，为PWM调制器提供参考电压来消除稳态电流误差。
（4）开关频率恒定预测控制器。
在每一个调制周期的开端，开关频率恒定预测控制器会根据实际误差和交流侧参数R、L和E，来对电流误差矢量进行预测，从而对下一个调制周期内的电压矢量进行确定，从而将预测误差降至最低。
2.2.2非线性控制方法。
非线性控制方法主要包括在线优化控制和滞环电流控制方法，此外模糊逻辑控制和神经网络控制方法也包含在内。
（1）滞环电流控制方法。
滞环电流控制是有一组两电平的滞环比较器，一旦偏差超过了滞环环宽时，滞环比较器就会进行相应的开关操作。
相较于线性控制方法，滞环电流控制具有跟踪误差小、操作简便、受负载参数变化影响较小、鲁棒性强和动态性能较好的优势，但它也存在着如下不足：滞环电流控制具有固
有的随机性，这使得其运动具有不平衡性，从而对其展开保护比较困难；滞环电流控制器的开关频率会随着交流电压和负载参数的变化而变化。
（2）在线优化控制方法。
由于采用实时优化算法，在线优化控制器需要复杂的在线计算，因此其应用不是特别广泛，必须利用微处理器来进行设计。
2.2.3其他新方法。
除了线性控制方法和非线性控制方法外，近年来电压型三相PWM逆变器电流控制技术还开发了许多新的方法，如在线训练人工神经网络电流控制器和输入输出线性化回馈控制，其中在线训练人工神经网络电流控制器是基于自适应滤波器的，需要很高的采样频率才能获得较好的性能，并且需要很长的学习时间；输入输出线性化回馈控制器的内环为电流控制器，采用输入输出线性回馈控制方法，外环为直流电压回馈控制器，回馈变量为直流电压的平方，能够极大地提高系统的控制性能和降低成本。