微型燃机电力变换SVPWM过调制策略的实现

２００６年９月第１３卷第５期

控制工程

ＣｏｎｔＩｏｌＥｎ舀ｎｅｅｒｉｎｇｏｆＣｈｉｎａ

Ｓｅｐ．２００６

Ｖ０１．１３．Ｎｏ．５

文章编号：１６７１．７８４８（２００６）０５—０５０２—０４

微型燃机电力变换ＳＶＰＷＭ过调制策略的实现

闫士杰１，（１．东北大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳１１０００４；于革２

２．营口职业技术学院实验中心，辽宁营口１１５０００）

摘要：微型燃机的启动，是靠一定容量的电池进行供电，所以微型燃机应以最快的速

度启动完毕。这就要求其电力变换系统必须充分提高直流母线电压的利用率。为了满足上述

要求，在空间电压矢量脉宽调制（ｓＶＰＷＭ）线性调制的基础上，提出了一种过调制控制策略。

该控制策略将整个控制区域按照调制系数的大小分成三种工作模式，线性调制模式、过调制

模式Ｉ和过调制模式Ⅱ。实验结果表明，ｓ、删过调制控制策略的直流侧电压利用率比常规

ｓⅥ，ＷＭ提高了１０％，系统的加速时间缩短了２５％。

关键词：微型燃机；蚋硎；空间电压矢量；过调制；调制系数

中图分类号：ｒＩＰ２７１文献标识码：Ａ

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１引言

在分布式发电中，微型燃机是目前最具商业竞

争力的分布式发电电源。微型燃机系统由燃机本

体、压气机、永磁同步机、电力变换器组成，在文

献［１］中介绍了其工作原理和控制过程。燃机启动

时，是靠电池供电来驱动其内部的永磁同步机，所

以在一定容量电池的情况下，燃机应以最快的速度

和在最短的时间内启动完毕，这就要求微型燃机中

控制永磁同步机的电力变换器必须充分提高直流母线电压的利用率。然而，在电力变换器中常用的Ｓ删算法，在线性区所能获得的基波输出电压是受限的，为此需要采取过调制技术，直至使电力

变换器工作在方波模式，以达到最大的直流侧电压利用率的目的。本文提出一种新型过调制策略，使从线性区向过调制区，直至到方波过渡时，能够进行连续的控制［２’３］。该算法简单，可直接计算出各个功率开关的脉宽调制时间，非常适于ＤｓＰ的数字化实现ＨＪ。该控制策略已在１００ｋＷ微型燃机组电力变换器的软启动单元中进行了实验，效果良好，可推广至一般永磁同步机控制系统中。

２新型ＳⅥ删的过调制策略

对于电压型删逆变器，ｕｋ，“ｋ，Ｍｋ为三相输出电压，ｕ优为逆变器的直流母线电压，其空间矢量定义为［３］

ｙ＝（２／３）（“Ｌ＋配ｋｅｘｐ（Ｊ２丁ｃ／３）＋Ⅱｋｅｘｐ（一丁ｃ／３））

（１）这样，就可把３６０。空间电角度分成６个扇区，

收稿日期：２００６－０４．１１；收修定稿日期：２００６—０４—２０

基金项目：国家８６３重大科技专项基金资助项目（２００２ＡＡ５０３０２０）

作者简介：闫士杰（１９６４．），男，吉林大安人，副教授，硕士，主要从事电力电子与电力传动及智能控制等方面的教学与科研工作。　万方数据