基于SPWM控制的UPCF数学模型汇总.ppt

* * 基于SPWM控制的 UPFC开关函数数学模型 针对目前统一潮流控制器(UPFC)输出建模方法和拓扑建模方法的不足,通过引入正弦脉宽调制(SPWM)控制下的开关函数概念,建立可反映UPFC装置内部开关特性和运行机理的基于SPWM控制的UPFC开关函数数学模型。该模型清晰地指出了UPFC最终的输入控制量和输出量,并考虑了串、并联变压器的不同变比及三相电网电压的不平衡,较原有输出模型更具一般性。 摘要 目前,UPFC建模的方法主要有两种:输出建模法和拓扑建模法[1]。前者相对简单,但由于将UPFC的两个变流器等效为理想的电压源和电抗,因此不能反映UPFC内部的开关特性及运行机理;后者所建立的模型的复杂程度会随着拓扑结构的复杂程度而呈指数增长,不易建立统一的模型表达式。国内对于UPFC模型的研究主要集中在输出建模方法上,当然,也有学者对开关函数建模法进行了探讨[2,3],提出了基于开关函数调节及空间矢量控制的建模方法,但考虑的因素不够全面,不具一般性。 本文通过引入正弦脉宽调制(SPWM)控制下的开关函数概念,提出基于SPWM控制的UPFC开关函数数学模型。此模型反映了UPFC装置内部开关特性和运行机理,考虑了串、并联变压器的不同变比及三相电网电压的不平衡,较原有输出模型更具一般性。通过调节串、并联变流器电压调制比及调制正弦波初始相位角,实现对UPFC输出量的控制。 1、UPFC工作原理 2、基于SPWM控制的UPFC开关函数数学模型的建立 2.1　UPFC主电路结构 目前,实用的UPFC装置主电路一般采用由全控器件GTO构成的三相桥式结构,图2给出了其详细的电路原理。图2中,只考虑变流器输出交流电压的基波分量,因此忽略了两变流器的输出谐波滤波器。串、并联变压器具有不同的变比,均采用星形接法的三相芯式变压器。 2.2　SPWM控制下的开关函数 由于只考虑开关函数连续阶梯形曲线的基波分 量,因此,并联侧变流器b相和c相的开关函数交变分量相对a相而言,只是依次滞后120°和240°,即: 同理,对于串联侧变流器各相的开关函数也有类似的交变结果表达式。 *