第7章SPWM变换器系统控制技术汇编.pptx

现代电力电子学;第7章　SPWM变换器系统控制技术;第7章　SPWM变换器系统控制技术;7.1　概述;7.1　概述;7.1　概述;7.1　概述;7.2　SPWM变换器系统的一般性能要求及指标;7.2.1　SPWM变换器的一般性能要求;7.2.2　SPWM变换器的一般性能指标;7.3　SPWM变换器的建模;7.3.1　SPWM逆变器(独立运行)的数学模型;1.单相SPWM逆变器的数学模型;1.单相SPWM逆变器的数学模型;1.单相SPWM逆变器的数学模型;2.三相SPWM逆变器的数学模型;2.三相SPWM逆变器的数学模型;(1)基于三相静止a-b-c坐标系模型;(2)负载效应;(3)基于两相静止α-β坐标系模型;(4)基于同步旋转d-q-0坐标系模型;7.3.2　SPWM整流器(接入电网)的数学模型;1.单相半桥SPWM整流器的数学模型;1.单相半桥SPWM整流器的数学模型;2.单相全桥SPWM整流器的数学模型;3.三相SPWM整流器的数学模型;(1)基于三相静止a-b-c坐标系模型;(2)基于两相静止α-β坐标系模型;7-14 d-q坐标系中三相SPWM整流器主电路框图;7.4 独立运行逆变器的控制技术;7.4 独立运行逆变器的控制技术;7.4.1 逆变器输出电压控制技术;图7-15 单相逆变器闭环控制系统功能框图;图7-16 单相逆变器闭环控制系统框图;图7-17 d-q坐标系中三相逆变器闭环控制系统框图;7.4.2 逆变器并联运行控制技术;图7-18 两台逆变器并联运行系统;图7-19 两台逆变器电压和环流的矢量关系 ;图7-20 电压补偿环节框图;图7-21 有功相位下垂特性图;目前，逆变器并联运行主要有集中控制、主从控制、分散逻辑控制和无互联线控制等四种并联控制方式。 1）集中控制方式：并联系统存在一个集中控制单元，向每台逆变器发出交流同步基准指令，各逆变器采用的是同一个同步信号，输出电压的频率、相位差异不大，可认为环流由电压的幅值偏差造成，逆变器检测本机实际输出电流和负载平均电流，根据这两个电流的偏差进行电压幅值的补偿，以抑制环流。 2）主从控制方式：在并联系统中设置专门的均流控制主逆变器（主模块），其他逆变器作为从模块处于电流跟随运行状态，系统可很好地均流，从模块之间可以实现冗余。;3）分散逻辑控制方式：将均流控制分散在各个逆变器中，通过逆变器相互之间的信号互连线（称为并联通信总线）交流信息，从而进行均流调控。 4）无互连线控制方式：并联逆变器之间不存在信号互连线，各逆变器只检测本机输出的有功和无功功率，借助功率下垂特性，利用有功、无功功率分别补偿输出电压的相位和幅值以实现均流控制。;7.5 逆变器并联运行控制技术;图7-22 光伏并网发电系统;图7-23 理想的SPWM变换器电压电流关系;图7-24 SPWM整流器直流电压控制系统功能框图;图7-25 SPWM整流器电压、电流双闭环控制系统;图7-26 三相SPWM整流器双闭环控制系统框图 ;图7-27 静止型无功功率发生器;图7-28 静止型无功功率发生器控制系统功能框图;图7-29 并联型有源电力滤波器;图7-30 并联型有源电力滤波器控制系统功能框图;图7-31 坐标变换关系;图7-32 谐波和无功电流检测方案;图7-33 电压反馈控制部分;7.6 控制器的设计;7.6 控制器的设计;图7-34 串联校正系统框图;图7-35单相逆变器等效控制系统框图;图7-36 PI控制逆变器校正前后开环频率特性;图7-37PID控制逆变器校正前后开环频率特性;图7-38 带扰动前馈的复合控制系统框图;图7-39逆变器带负载前馈的复合控制系统框图;图7-40 状态反馈闭环系统框图;1.状态反馈控制 2.状态反馈控制的改进方案 ;图7-41 带观测器的状态反馈系统???图;图7-42 串联校正+状态反馈混合控制;图7-43 PI+状态反馈混合控制逆变器频率特性 ;图7-44 逆变电源重复控制原理示意图;1.基于内模原理的重复控制算法 2.重复控制的改进 ;图7-45 重复信号发生器;图7-46 基于内模原理的重复控制框图;图70-47 一拍超前控制时序图;图7-48 负载扰动观测器型无差拍控制系统示意图;7.7 本章小结