电工技术学报  2019, Vol. 34 Issue (zk1): 202-211    DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180516
电力电子 |
单相PWM整流器虚拟矢量控制策略
顾长彬, 王琛琛, 王堃, 王昕
北京交通大学电气工程学院 北京 100044
Analysis on Virtual Vector Control Schemes for Single-Phase PWM Converter Based on Orthogonal Signals Generators
Gu Changbin, Wang Chenchen, Wang Kun, Wang Xin
School of Electrical Engineering Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China
全文: PDF (39039 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 单相PWM整流器虚拟矢量控制策略能够实现电流有功分量和无功分量的独立控制,受到国内外学者的广泛研究。但是传统的构建虚拟矢量(OSG)会影响系统的动态响应和稳态性能,且鲜有文献推导耦合项对系统性能的影响。本文提出一种考虑耦合项的单相PWM整流器虚拟矢量构建方法,将数字锁相环中广泛使用的二阶广义积分器(SOGI)引入虚拟矢量控制策略中,并简单介绍单相PWM整流器虚拟矢量控制策略的工作原理,推导出单相PWM整流器虚拟矢量控制策略在静止坐标系中的等效模型,将虚拟矢量控制策略与比例谐振控制策略进行比较分析,并基于该模型对不同OSG方法和解耦方式对系统性能的影响进行深入的对比分析,最后搭建基于Matlab/Simulink的单相PWM整流器仿真模型和实验平台,对所提控制策略和其他基于虚拟正交分量的矢量控制策略进行对比分析,验证所提控制策略的正确性和有效性。
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顾长彬
王琛琛
王堃
王昕
关键词 单相PWM整流器矢量控制二阶广义积分器    
Abstract:Virtual vector control schemes for single-phase PWM converter can realize the reactive and active component of the grid current controlled independently. However, the orthogonal signals generators (OSG) methods may affect the dynamic response and harmonic performance, and rare papers have analyzed the connection between OSG methods and coupling term. An improved virtual vector control scheme is proposed in this paper, in which orthogonal signal generator (SOGI) is used to construct orthogonal signal, and the principle of the proposed control strategy is analyzed. Moreover, a unified equivalent model in stationary frame considering decoupling component is established to analyze the impact of decoupling approaches and the harmonic performance of OSG methods. Finally, both simulation and experimental results verify the correction and effectiveness of proposed methodology.
Key wordsSingle-phase PWM converter    virtual vector control schemes    second order generalized integrator (SOGI)   
收稿日期: 2018-07-04      出版日期: 2019-07-29
PACS: TM346  
通讯作者: 刘欣博女,1982年生,博士,讲师,研究方向为微电网动态性能及稳定性分析。E-mail:liuxinbo@ncut.edu.cn   
作者简介: 顾长彬,男,1995年生,硕士研究生,研究方向为大容量多电平变换器技术。E-mail:changbingu@bjtu.edu.cn
引用本文:   
顾长彬, 王琛琛, 王堃, 王昕. 单相PWM整流器虚拟矢量控制策略[J]. 电工技术学报, 2019, 34(zk1): 202-211. Gu Changbin, Wang Chenchen, Wang Kun, Wang Xin. Analysis on Virtual Vector Control Schemes for Single-Phase PWM Converter Based on Orthogonal Signals Generators. Transactions of China Electrotechnical Society, 2019, 34(zk1): 202-211.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.180516          https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2019/V34/Izk1/202