三相PWM整流器建模与控制研究-非线性控制策略

"PWM整流器参数-三相电压型PWM整流器的建模与非线性控制" 本文主要探讨了三相电压型PWM整流器的参数、建模、特性分析以及非线性控制策略，特别关注了其在改善电能质量中的作用。PWM整流器在现代电力系统中扮演着重要角色，由于其广泛应用于各种变流装置，对电能的高效利用至关重要。然而，这种设备也会产生谐波和无功功率，对电网造成“污染”，影响电能质量。 PWM整流器的建模通常基于基尔霍夫定律和拉格朗日方程，以描述其电气行为。建模过程帮助理解整流器的工作原理，以便设计有效的控制策略。该文提及的PWM整流器具有以下参数：电网相电压峰值78V，频率50Hz，网侧滤波电感20mH，等效电阻R（未给出具体数值），直流侧滤波电容990µF，负载电阻100Ω，开关频率10kHz，以及直流电压给定为250V。在实际应用中，内外环PID控制器参数的选取对于性能至关重要，但仿真与理论计算可能存在显著差异，特别是电压外环参数。 PWM整流器的特性分析涉及到欠驱动和非最小相位特性，这直接影响到其控制性能和稳定性。高功率因数控制是解决这个问题的一种方法，旨在减少谐波影响，提高输入功率因数，减小无功功率流动，从而减轻对电网的负担。 控制策略部分，文中提到了PID控制和滑模变结构控制。PID控制是一种广泛应用的传统控制方法，通过比例、积分和微分三个环节来调整系统的响应。而滑模变结构控制则是一种非线性控制策略，能够处理系统参数变化和不确定性，适用于PWM整流器的动态控制。 PWM整流器的非线性控制是解决谐波和无功功率问题的关键。由于谐波和无功功率对电网的危害，如电机效率下降、输电线损耗增加、变压器和继电保护装置工作异常等，因此，治理谐波和优化无功功率成为电力系统的重要任务。文章通过实例展示了谐波导致的实际问题，强调了污染治理的紧迫性。 总结来说，PWM整流器的建模与控制是提高电能质量和减少电网污染的关键技术。通过精确建模、选择合适的控制参数，特别是内外环PID控制器的参数，可以实现高效、低谐波的电能转换，从而对电力系统产生积极影响。