雙級(jí)矩陣變換器的預(yù)測(cè)控制策略研究.pdf

1、雙級(jí)矩陣變換器(TSMC)作為一種新型高效的功率變換器，因其具有優(yōu)良的輸入輸出性能、能實(shí)現(xiàn)輸入功率因數(shù)為1并可調(diào)以及功率密度高等優(yōu)點(diǎn)，在電氣傳動(dòng)、電力系統(tǒng)、清潔能源發(fā)電等領(lǐng)域具有很大的應(yīng)用價(jià)值。而預(yù)測(cè)控制具有提前預(yù)測(cè)控制量，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，控制效果好，而且算法簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，目前在電力電子變換領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。
　　本文結(jié)合空間失量調(diào)制、預(yù)測(cè)控制和TSMC電路結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提出了一種TSMC的雙空間矢量預(yù)測(cè)控制策略。首先，對(duì)18開(kāi)關(guān)的TS

2、MC電路結(jié)構(gòu)和整流級(jí)零矢量的SVPWM制策略進(jìn)行了分析和研究，總結(jié)了TSMC現(xiàn)有的一些改進(jìn)調(diào)制策略，同時(shí)對(duì)預(yù)測(cè)控制的原理進(jìn)行了分析。其次，對(duì)基于開(kāi)關(guān)表法的常規(guī)預(yù)測(cè)控制策略進(jìn)行了理論研究，建立了TSMC系統(tǒng)各部分的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)的闡述了系統(tǒng)整體的預(yù)測(cè)控制流程，并對(duì)此控制策略進(jìn)行了MATLAB仿真驗(yàn)證。最后，提出了一種TSMC的雙空間矢量預(yù)測(cè)控制策略，基于瞬時(shí)功率理論論分析了整流級(jí)輸入有功功率和無(wú)功功率的控制原理，分別建立了整流級(jí)電路和逆變

3、級(jí)負(fù)載電路的預(yù)測(cè)模型，提出了TSMC整流級(jí)參考輸入電流矢量和逆變級(jí)參考輸出電壓矢量的預(yù)測(cè)算法，并按照功率平衡原則對(duì)TSMC兩級(jí)進(jìn)行協(xié)調(diào)預(yù)測(cè)控制。該矢量預(yù)測(cè)控制方法與基于開(kāi)關(guān)表法的常規(guī)預(yù)測(cè)控制策略相比，系統(tǒng)的計(jì)算量減小，諧波含量降低，開(kāi)關(guān)頻率固定，且易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果表明，采用所提控制策略，系統(tǒng)能夠有效抑制整流級(jí)輸入電壓的不平衡畸變對(duì)逆變級(jí)輸出性能的影響，同時(shí)在逆變級(jí)負(fù)載擾動(dòng)時(shí)，能夠保證整流級(jí)的高輸入功率因數(shù)和輸入電流質(zhì)量，控制系統(tǒng)